新兴静磁栅绝数字器和位移传调节器器和其优势特点
2013-04-06
1. 新型静磁栅绝对编码器——位移传感器
新型静磁栅绝对编码器——位移传感器是静磁栅位移传感器与绝对编码器两技术结合的产物。使用无源钕铁硼磁铁作为探测头的静磁栅绝对编码器其原理简单，构想奇特，使用不多的开关型霍尔传感元件，直接产生高于毫米数量级的位移量数字信号。该位移检测方式独特。因直接测量物体位移和角度一直是工业界的一个追求。这是何因呢？
(1)静磁栅直线绝对编码器(又称直线绝对位移传感器)，目前最高分辨度可达0.2mm，最高测长可达2km。使用“空间静磁栅”原理，还可深度开发弧形和圆盘形无接触位移、角度检测单元，在使用寿命上具有明显优势。静磁栅直线绝对编码器由“静磁栅源(磁头)”和“静磁栅尺(磁栅)”两部分结合使用。“静磁栅源”使用铝合金压封无源钕铁硼磁栅，“静磁栅尺”用内藏计算机的特制高强度铝合金管材封装。
“静磁栅源”沿“静磁栅尺”轴线作无接触相对运动时，由“静磁栅尺”解析出数字化位移信息。“静磁栅源”和“静磁栅尺”均有很高的防震、防水、抗污染等级。同时，两者在结合使用时，又有很高的相对间隙宽容度和相对姿态宽容度，这在工业和军事运用中非常可贵。
什么是“空间静磁栅”？顾名思义是永久磁铁通过空间被细分的栅片状的作用区无接触地对位移测量装置产生作用，磁场的作用区能细分为0.2mm厚薄的有相当宽度的栅片状空间。
(2)直线绝对编码器充分发掘了嵌入式微处理器的资源。
静磁栅绝对编码器在悬浮且完全无磨损的情况下工作，永久磁铁的寿命毋庸置疑(不超过钕铁硼稀土磁性材料的居里点)，可靠性完全由有源“静磁栅尺”和数据传输系统来决定。“空间栅片”有非常固定的编号，在失电投电不断转换的过程中，或在永久磁铁离开又回到作用区时，均能正确地反映探测的位置或角度，真正做到了“绝对编码”。该直线绝对编码器充分发掘了嵌入式微处理器的资源，将数据更新速度提高到毫秒数量级，以便能适应1m/s以下运动速度的位移响应。
2. 直线绝对编码器优异性
(1)优异性
能将提供用户选择配套的显示控制器常规位移控制功能、现场显示调校功能和数据通信转换功能等作系统集成。其间，不仅可现场调定参数，直接实施位置闭环控制，而且其通信接口还可提供I2C、RS--485、RS-422、SSI、CAN、PROFIBUS等多种硬件形式以便让上位机直接采集数据。如果挂接现场总线，又可直接与变频调速器联机使用。在短距离测控方面(例如短于2m)，还提供4～20mA或1～5V标准化信号产品。
(2)特点
使用寿命长，无接触检测位置及角度，避免了机械损伤，理论上无寿命极限；直接绝对型测量：直接指示位移毫米数或旋转角度数，无需换算，不怕掉电，任意定位控制；量程极长，分辨率适中：260mm～2000m长度量程，分辨率0.2mm；全向360°角度量程，分辨率0.1°。极丰富的数据接口：有N、B、K三种方式，N方式为内置方式，可提供1～5V、4～20mA等标准化模拟信号和I2C、RS-485、RS-422三种数字信号。B方式为带专用变送器方式，可提供标准模拟信号和更丰富的数字信号，如I2C、RS-485、RS-422、高速并行输出、Profibus-DP、DeviceNet、EtherNet、CANopen、Interbus、ControINet、ASI、PF、Modbus等。K方式为带专用显示控制器方式，除了具有B方式的全部接口外还具有显示位置、闭环控制和通信转换等多种功能，可形成独立的显示控制系统。
