高精度編碼器的好苗子之重載編碼器

港口起重機每天裝卸數千噸貨物；礦業(yè)公司使用延伸數千英尺的輸送機系統(tǒng)運輸重達數千噸的礦石；電梯每天運載數千名乘客；汽車制造商使用自動化生產線將汽車運輸到各個裝配階段；千噸級升降橋可同時承載多列列車，每天多次起降，讓船只通過。有無數這樣的場景，為重載旋轉編碼器的應用描繪了一幅美好的畫面——重載旋轉編碼器始終在惡劣的工作條件下長時間可靠地執(zhí)行繁重的任務。

自20世紀50年代霍伯納柏林為最高需求開發(fā)編碼器以來，“重載”一詞一直與之相關。從那時起，霍伯納柏林（今天是傳感器專家堡盟 Group的一部分）不斷改進其產品，并一直被視為重載編碼器領域的專家。但是，當我們談論重載編碼器時，我們實際上在談論什么呢？畢竟，這個詞既不受法律保護，也沒有規(guī)范來規(guī)范它?！爸剌d”的意思就是“耐用”。這可能就是為什么一些人認為重載編碼器只是厚壁和防銹。事實上，這個詞的含義遠不止這些。

什么樣的編碼器被稱為“重載編碼器”？

對于堡盟來說，重載技術提供了全面的性能保證。首先，這意味著編碼器不會讓用戶失望，即使在最惡劣的條件下。其次，這些“重量級”玩家不會因為“輕量級”旋轉編碼器而失去準確性，即使在長時間使用的情況下也是如此。由于以下四個特性，堡盟的重載旋轉編碼器滿足上述要求：

高精度：為了讓用戶能夠精確控制驅動器和電機，旋轉編碼器必須提供可靠的信號。系統(tǒng)控制使用這些信號來監(jiān)控驅動器的速度或報告機械部件的位置。只有通過這些信號，控制器才能接收速度信息，并且可以在驅動器超過或低于設定速度范圍時及時進行干預。由于機械和設備通常相當大（例如碼頭起重機、斗輪挖掘機、軋鋼機、垃圾粉碎機等），人們可能會錯誤地認為此類設備不需要太高的精度。然而，事實并非如此。尤其是在用很大的力搬運重物時（例如，在裝載和卸載重達噸的集裝箱時），即使是很小的測量誤差也會產生許多嚴重的后果。


堡盟 HMG10/PMG10系列絕對重載編碼器的革命性設計結合了兩側久經考驗的軸承設計、高精度磁感應技術和專利微型自生機構。堡盟的重載編碼器繼承了原霍伯納柏林經驗證的重載技術，并采用了根據最新EMC技術優(yōu)化的抗干擾設計。


由于其復雜的密封設計，堡盟的重載旋轉編碼器在較寬的溫度范圍（高達+95°C）內達到IP66和IP67防護等級。迷宮密封和軸封的先進組合可長期保護堡盟的重載編碼器免受固體、水分和粘性污染物的影響。

堅固性：重載編碼器必須足夠堅固，能夠承受嚴重的沖擊、振動和編碼器軸上的外力多年。最后，更換旋轉編碼器的成本非常高，這并不是因為旋轉編碼器本身很貴，而是因為旋轉編碼器安裝的地方很難進入，整個工廠都必須關閉進行更換。重載旋轉編碼器具有以下特點：兩端有足夠間隙的大型軸承，以補償徑向和軸向負載，堅固的厚壁外殼，抗沖擊和振動，永久保護內部組件。

密封性：重載編碼器通常安裝在多塵、潮濕或骯臟的環(huán)境中，因此編碼器外殼必須密封良好，尤其是在軸和電氣接口等關鍵點。此外，由于編碼器可能接觸化學品或海水，因此必須使用合適的外殼材料和涂層，以實現優(yōu)異的耐腐蝕性。

電氣穩(wěn)定性：重載編碼器必須不受電磁干擾。磁場通常由附近的非屏蔽電纜產生，在許多應用中很常見。如果沒有適當的屏蔽措施，旋轉編碼器中的電子設備可能會損壞或提供不正確的測量信號。此外，軸承內部的電位差會產生波紋電流，從而點燃軸承潤滑油并導致軸承損壞。由于這些原因，重載編碼器內的電子設備必須與工作環(huán)境進行電氣隔離。

絕對或增量編碼器：超出標準

如上所述重載旋轉編碼器的應用非常廣泛。這就是為什么何盟的重載產品組合非常廣泛，包括各種類型的增量或絕對編碼器。HOG10/POG10系列是增量重載編碼器中的基準。重載編碼器HOG10具有堡盟產品的其他獨特特性，可以大大提高安裝精度，如下兩種情況所示：

高性能旋轉編碼器通常安裝在周圍有灰塵、濕氣和化學品的惡劣工作環(huán)境中，這些環(huán)境需要強有力的保護密封。然而，每個密封件都是不同的：HOG10提供了多種密封設計，可在各種操作條件下（包括油性、潮濕或多塵環(huán)境、海洋和熱帶氣候、水泥廠或其他惡劣環(huán)境）為旋轉編碼器提供最佳保護。例如，密封件非?？煽浚軌虺惺芨鞣N尺寸固體顆粒的沖擊，并具有優(yōu)異的長期耐磨性。此外，密封件不會產生摩擦，有效防止功率損失。這種密封設計是最有效的，在高速下消耗更少的能量。

由于重載編碼器通常安裝在大型設備中，其信號傳輸距離通常不小于100米。因此，何盟非常重視旋轉編碼器的信號質量，并使用防短路功率晶體管來獲得高輸出功率。其中，部分產品的信號傳輸距離甚至可以達到550米。如果需要更長的傳輸距離，還可以使用光纖電纜實現長達1.5公里的無噪聲信號傳輸。

堡盟的絕對重載編碼器（如HMG10/PMG10）也具有超出標準編碼器的特殊功能，例如通過Profinet接口輸出精確的位置信號。除了絕對位置信息外，通常還需要增量信號來輸出速度反饋，這就是絕對值重載編碼器通過串行數字接口（如SSI）或現場總線（如HTL或TTL）輸出增量位置信號的原因。一些型號甚至可以集成超速開關，通過開關輸出提供極限速度信息。


堡盟公司的穩(wěn)健編碼器由于其兩側的穩(wěn)健方位而在同類產品中獨占鰲頭。這種設計具有無與倫比的徑向和軸向負載能力，確保了極高的機械負載能力和超長的使用壽命。

針對各種應用的靈活解決方案

編碼器支持多種安裝選項，無論是空心軸設計（通孔或盲孔）、錐形孔設計還是帶可選歐法蘭B10的實心軸設計，都沒有問題。如果需要，重載編碼器、速度開關和測速電機可以組合成一個堅固的單元，這不僅節(jié)省了安裝空間，而且可以在同一驅動軸上同時測量不同的輸出信號。堡盟的HOG16/22/28大型旋轉編碼器可用于在極端惡劣的工作條件下（如煤塵、腐蝕性空氣或鋼鐵廠的高溫）監(jiān)測驅動軸的極限速度。

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