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326105-10 00 61 20 318686-06渠道商介绍,机床、机器人和普通自动化系统的用户对高性能及低本钱的请求在不时进步。这需求运用高动态性能、构造紧凑和能效高并有平安功用的驱动。由于不同应用的请求不尽相同，平安功用的编码器不只是高端机床驱动所需，也是普通应用所需。海德汉推出的第3代无内置轴承ECI/EQI1100系列37mm直径的感应扫描的旋转编码器能满足高平安应用对高动态性能和节能型伺服驱动的请求。

新一代感应扫描技术

海德汉**胜利开发的ASIC芯片为直径37mm的感应式旋转编码器提供了平安功用。该编码器的平安性能到达SIL2，3级PLd。假如为控制系统增加一些措施，平安性能以至能到达SIL3，4级PLe。另一个优点是机械防松功用，它能防止轴和联轴器的松动。

而且，系统精度比上一代产品进步两倍，到达±120角秒。由于这些编码器采用对污染不敏感的感应扫描原理，因而具有较高耐用性特性。全新感应式旋转编码器ECI1119FS(单圈)和EQI1131FS(多圈)还兼容ECN/EQN11xxFS系列内置轴承光学扫描旋转编码器。该编码器在机械和电气方面的兼容性确保了它能为应用的控制请求提供所需可扩展性，因而能**限度减少电机型号数量。

与上代产品相比，特别是被显著放宽的机械允许公差，例如允许的轴向窜动量放宽了2倍。为简化机械装置的检查，编码器生成一个代表配合尺寸的数值，伺服变频器经过EnDat接口能读取该值。全新感应式旋转编码器还有编码器温度和电机温度监测功用，它分别用编码器内的温度传感器和外部温度传感器丈量温度。旋转编码器处置这两路温度传感器信号，而且不中缀控制环工作，后续电子电路经过EnDat2.2接口用数字方式读取该数据。

比拟光学扫描编码器的控制质量

下面我们以实践电机为例比拟新一代感应式旋转编码器与上一代编码器及光学扫描的EQN1135旋转编码器。为确保电机影响最小，我们选择扭矩动摇极小的电机停止丈量。在电机的输出轴处装置高精度角度编码器(丈量精度优于±1角秒)，用于评价驱动系统的精度和速度稳定性。

系统精度

系统精度是评价能否顺应特定应用请求的重要条件。图2是三种编码器的精度记载。与EQI1130相比，全新EQI1131感应式旋转编码器的短行程丈量误差明显减小。正如预期，光学扫描的EQN1135旋转编码器的精度**。

控制环的动态性能

控制环动态性能测试采用电机的电流、转速和位置级联控制方式。为坚持比拟好的兼容性，一切被测编码器都用相同的控制参数设置(控制周期时间100?s，速度控制单元比例增益14001/s)。图3显现三种编码器速度控制闭环的幅值频率响应(伯德图)。采用这三种编码器的驱动系统的控制带宽都到达大约600Hz。未检测到谐振点。可完成的动态性能只取决于控制单元的参数设置。海德汉旋转编码器完成的大带宽让系统具有了更高性能，整个系统可完成的动态性能不再受编码器限制，只是受复杂控制途径的限制。

速度控制单元的高增益设置保证了电机轴的机械干扰能被很好地抑止。但是，也明显扩展了旋转编码器的丈量误差。因而，关于高性能的伺服电机，决议速度稳定性的主要要素是编码器质量而不是电机的机械质量(例如扭矩动摇)。图4显现不同转速时被控电机的速度稳定性。全新感应式旋转编码器的速度稳定性与光学扫描的旋转编码器相比只要微小差别。因而，全新感应式旋转编码器对污染不敏感的扫描方式和极好的抗振性能(定子：≤400m/s?，转子：≤600m/s?)的特性使它成为消费型机床的理想选择。全新感应式编码器速度动摇极小的主要缘由是它的短行程位置误差小。

在驱动中，分辨率缺乏表现在被测速度的量化误差上。量化误差主要发作在高频处，这是由于速度是(量化)位移的导数。高频误差被速度控制环带入到电流控制环中。电流误差招致电机的力和扭矩变化，进而触发机械共振频率，还表现为误差扩散。而且，也形成电机损耗的增加，影响能耗。因而，较高的位置分辨率是高动态性能驱动的必然选择。

位置控制环的位置误差

依据应用任务，旋转编码器的精度及/或反复精度都关系到定位精度。名义位置左近的位置误差是由于驱动系统存在误差和被测对象的量化误差(位置，速度和电流)。假如用**可能速度接近一个位置，就需求高增益的速度控制环和位置控制环。但是，这也意味着实践值丈量误差将被带入到控制环中。为保证在定位形式中到达**性能，也需求用海德汉公司提供的信号质量**的编码器。

编码器信号误差关于坚持电机轴在特定位置发挥着严重作用。在数字化位置值前编码器中不可防止存在误差和位置分辨率缺乏形成量化误差都使控制环产生实践值偏向。闭环控制经过扭矩设置使电机在所需位置左近停止微量运动以尽可能补偿这些偏向。这些运动如图5所示。正如估计，由于光学扫描编码器的**分辨率**，因而表现**。

资讯来源：汕头罗克自动化