工業(yè)和協(xié)作機器人手臂關節(jié)，以及自動導向車輛方向盤等新型定位系統(tǒng)應用，對位置傳感器的精度、重復性和分辨率具有極高要求。位置傳感器整體可靠性是最終用戶任何環(huán)境條件下的關鍵參數(shù)。Vishay推出的磁性編碼器滿足這些應用需求。本文簡要介紹旋轉絕對磁性套件 (RAMK) 及其相對于其他位置傳感技術的優(yōu)勢。
旋轉絕對磁性套件編碼器原理:
與所有位置傳感器一樣，旋轉絕對磁性套件 (RAMK) 編碼器用于將機械角位移轉換成電信號 (主要是數(shù)字信號)。 因此，Vishay MCB開發(fā)了創(chuàng)新磁性技術，滿足廣泛性能需求。
RAMK的轉子由多個磁道組成。 這些磁道產生的磁場由安裝在定子上的霍爾效應元件讀取，從而確定轉子的絕對位置 (圖1) 。
圖1：磁道和霍爾效應元件 (專利設計)
分辨率是實際分辨率，不是計算結果。 重復性高于16比特。 這一技術可達到的精度和分辨率如圖2所示。
圖2：精度和分辨率
由于這種“真實”分辨率，數(shù)學函數(shù)具有嚴格單調性。對于所有強調重復性的應用，最后一點是需要記住的重要參數(shù)。
優(yōu)點：
傳感器采用套件結構 (轉子+定子)、“離軸”設計 (防止擋圈進入軸端)、高度低 (約6.5 mm)、重量輕 (< 55 g)，適用于空間受限、需要精確反饋角位移的應用 (圖3)。
圖3：RAMK編碼器功能
RAMK具有大量技術優(yōu)點：
1、重復性：高精度和高分辨率使這種位置傳感器適合用于惡劣環(huán)境中需要高重復性的嵌入式設備
2、安全：這種技術內置自我監(jiān)控，可以滿足各種安全要求 (包括氣隙監(jiān)測，溫度監(jiān)測和一致性比特率)
3、精度：轉速高于220 rpm時，轉子/定子保持非常緊密的配合精度 (12比特至13比特)
4、即插即用：這些產品完全“即插即用”，客戶在機械固定之后無需任何調校
5、Vishay技術對工業(yè)環(huán)境中常見的濕度、油脂、灰塵和其他污染物不敏感;相對于塑料盤必須完全清潔才能準確工作的其他光學技術，這一特點具有無可否認的優(yōu)勢
6、電磁技術對溫度不敏感，這是優(yōu)于電容技術的主要優(yōu)勢，后者介電常數(shù)取決于溫度和濕度。由于采用專利架構，與其他類似技術相比，Vishay編碼器對外部磁場不敏感
7、具有極高的抗沖擊和抗振動能力，可達到軍品級性能水平
8、根據(jù)需要提供各種規(guī)格的產品 - 輸出信號 (SPI，SSI或Biss-C)、多匝線圈變體、全冗余、定制外殼和電池備用插接件。
應用：
RAMK具有極高精度、重復性和分辨率，主要應用包括灰塵、濕度和油脂等外部污染風險很高的機器人手臂關節(jié)控制，確定自動導向車輛方向盤位置。
RAMK編碼器具有出色的抗沖擊和抗振動能力，同時針對光電設備和導彈制導系統(tǒng)的萬向節(jié)進行了優(yōu)化。
其他應用領域包括標準編碼器精度不夠高的風車和太陽能電池板。
