眾多編碼器之一的經(jīng)濟級型

      編碼器是由圓光柵和指示光柵組成一對掃描系統,在掃描系統的一側投射一束紅外光,在掃描系統的另一側的感光器件就可以收到掃描光信號;當圓光柵轉動(dòng)時(shí),感光器件接收到的掃描光信號會(huì )發(fā)生變化,感光器件可以把光信號轉變成電信號并輸出給控制系統或儀表。
      一般編碼器的輸出信號為兩列成90度相位差的Sin信號和Cos信號（這是由指示光柵的窗口條紋刻線(xiàn)保證的）;這些信號的周期等于圓光柵轉過(guò)一個(gè)柵節（P）的移動(dòng)時(shí)間,對Sin信號和Cos信號進(jìn)行放大及整形就可輸出方波脈沖信號。
下面我們來(lái)講講經(jīng)濟級與工業(yè)級的編碼器：
      經(jīng)濟級的編碼器已有簡(jiǎn)單封裝與簡(jiǎn)單處理，適用于單機設備，例如繡花機類(lèi)的，但經(jīng)濟級的特點(diǎn)就是與工業(yè)級比較的經(jīng)濟性，其設計與選材都定位在經(jīng)濟實(shí)惠上，并不適合大型設備、流水線(xiàn)和工程項目，而工業(yè)級的設計、選材與檢測都是按標準工業(yè)要求做的，適合于各種工業(yè)設備、流水線(xiàn)和工程項目，兩種級別的典型區別，可從外觀(guān)和參數表上看到的差別如下：
1.軸承
      經(jīng)濟級的轉軸軸承為單軸承，（芯片級的有些都不用滾珠軸承），有些經(jīng)濟級的軸承外部是由卡子固定，可以看到卡簧（如下圖），有些較聰明,軸承前面加個(gè)零件遮住了卡簧，單軸承的在使用一段時(shí)間后，由于受力支撐的單一，精度自然就難以保證了，密封性也差些。而工業(yè)級的是雙滾珠軸承結構，多平衡支撐點(diǎn)，軸的精密性、抗沖擊性、密封性都要高。雙軸承的結構，對于軸的加工精度和安裝精度要求很高，因為如果精度不夠，因兩個(gè)軸承的相互作用，轉起來(lái)就有“卡”的感覺(jué)，所以拿著(zhù)軸轉一下，也可以感覺(jué)到軸的精密性。奇怪的是，有些標稱(chēng)“高精度”的編碼器，軸承也是單軸承方法，其“高精度”在長(cháng)期使用下，我不知是如何保證的。
2.外殼封裝
      經(jīng)濟級的外殼封裝依賴(lài)于三個(gè)螺絲固定（在編碼器的外殼外徑上如有三個(gè)螺絲固定，由于螺絲的頂入，而造成外圓輕微變形而不圓，會(huì )影響密封性能），而工業(yè)級的外殼沒(méi)有螺絲固定，密封是擠壓式+O型密封圈一次密封的。有些用戶(hù)以為工作環(huán)境沒(méi)有塵、水汽的問(wèn)題，怎么還會(huì )損壞呢？其實(shí)編碼器在使用中，必然有開(kāi)機與停機的變化中，由于熱脹冷縮的溫差而造成內外氣壓差，防護等級差的編碼器，會(huì )產(chǎn)生“呼吸性”水汽，由于壓差水汽吸入編碼器，因時(shí)間的積累而損壞光學(xué)組件和電氣線(xiàn)路，影響使用或損壞編碼器，較典型的是用一段時(shí)間不準或信號不穩定。而有些編碼器在較高溫度下使用出現問(wèn)題，以為是溫度問(wèn)題，實(shí)際卻是密封性問(wèn)題。
3.溫度等級
      經(jīng)濟級的一般只有-10度~60度，一般不會(huì )超過(guò)70度，而工業(yè)級的工作溫度一般為零下20度~70度，好的為零下25度~80度的。溫度等級其實(shí)反映的是內部零件選用的等級，大家要知道，一般民用級電子零件的溫度大部分是到55度或60度，而到70度以上的優(yōu)級工業(yè)級零件價(jià)格常常就會(huì )貴一倍以上，不同的等級不僅僅是溫度問(wèn)題，而且是其在使用中反映的失效概率。而寬范圍不僅僅是可適用于這些極限溫度范圍，而且抗溫度沖擊波動(dòng)的能力好。有些用戶(hù)以為使用的環(huán)境到不了這些溫度極限范圍，55度就夠了，但他們忽視了開(kāi)機關(guān)機等溫度沖擊波動(dòng)可能對器件的損壞，以及內部芯片的失效概率。
4.輸出信號與電源
      經(jīng)濟級的輸出大部分是集電極開(kāi)路的PNP或NPN，電源與信號沒(méi)有極性保護和短路保護，集電極開(kāi)路輸出為單邊非平衡形?？垢蓴_與信號遠傳要差，在有些工況下使用，尤其是工程型，其實(shí)是很不適用的。而工業(yè)級的輸出是推挽式（兼顧PNP與NPN），或差分驅動(dòng)的平衡輸出，或其他標準工業(yè)信號。例如SSI信號，有些經(jīng)濟級的也標為SSI，但那個(gè)并非標準工業(yè)級RS422的SSI，買(mǎi)回來(lái)連起來(lái)才發(fā)現不對；工業(yè)級的電源為10-30Vdc，長(cháng)距離壓降衰減不影響，信號線(xiàn)往往帶短路保護。很多工業(yè)現場(chǎng)電源會(huì )有短瞬間的不穩定，寬電源很重要，確保編碼器工作不受影響，而極性短路保護可避免工程及檢修中的接錯線(xiàn)、偶發(fā)事故而損壞編碼器。
5.電磁兼容性
      經(jīng)濟級電磁兼容等級不是很高，基本沒(méi)有為此的特別設計，而工業(yè)級電磁兼容性EMC一般要達到二級以上，（必須有檢測標準及提供檢測證書(shū)），包括浪涌、快速脈沖群、靜電等標準測試，這些指標，關(guān)系到編碼器在復雜電氣環(huán)境下的穩定工作。
6.內部零件：
      內部零件從外觀(guān)上和參數表上無(wú)法看到，工業(yè)級的往往集成化、模塊化高，線(xiàn)路板貼片式焊接，有三防處理。
7.檢測程序與標準及zui后的成本：
      標準工業(yè)級編碼器，由于構造設計及零部件的選用，零部件成本可能是經(jīng)濟級編碼器成本的幾倍以上，再加上檢測程序與標準均高于經(jīng)濟級，所以，工業(yè)級的編碼器的成本遠高于經(jīng)濟的。
各類(lèi)特殊工業(yè)使用級：比如防爆等級、汽車(chē)電子等級、高溫等級（大于100度）、防浸水等級、超重載等級等。