磁性旋轉編碼器的工作原理及結構

磁性旋轉編碼器的工作原理及結構

磁性編碼器利用永磁鐵和相應的感應元件確定位置、角度和速度。磁性編碼器的解析度通常低於光電式編碼器，但磁性編碼器具有很高的堅固性，耐用性以及緊湊性。與光電式編碼器相比，磁性編碼器具有簡單的機械結構和更高的環境耐受能力 ，並且由於尺寸緊湊，它們可以應用於安裝空間非常有限的場合。

圖：磁性編碼器的掃描原理

在磁性旋轉編碼器的設計中，編碼器通常由一個磁碟、一個磁敏傳感器以及相應的信號處理電路組成。磁碟已被磁化為多個磁極。絕對值位置信息是通過感應元件上方的一個磁體軸向旋轉而獲得的。如圖所示。所使用的感應元件通常是正交雙軸霍爾效應晶片或磁敏傳感器，如磁阻元件。當磁碟旋轉時，感應元件檢測旋轉的磁碟上沿周向均勻布置的多極磁磁通變化，獲得增量脈衝信號或交變磁通信號，後續經過信號處理電路進行插值或細分處理，即得所需要的絕對值解析度輸出。

圖：感應電壓與角度換算（反正切）

採用磁性感應技術的編碼器對於工業環境中常見的灰塵、油脂、水汽和其它汙染物具有極強的耐受力，對於衝擊和振動也是如此。