Абсолютный или инкрементальный, оптический или магнитный.

Линейные энкодеры отслеживают линейное движение и обеспечивают обратную связь по положению в виде электрических сигналов. В сервоприводных системах линейные энкодеры обеспечивают точное положение нагрузки, как правило, в дополнение к обратной связи по скорости и направлению, обеспечиваемой вращающимся энкодером двигателя. Для шаговых систем, которые обычно работают в режиме разомкнутого контура без обратной связи по положению, добавление линейного энкодера повышает точность и надежность системы позиционирования без стоимости и сложности серводвигателя.

Обратная связь: абсолютная или инкрементная

При выборе линейного энкодера первым делом следует учесть, какой тип обратной связи необходим для приложения — абсолютный или инкрементальный. Абсолютные энкодеры присваивают уникальное цифровое значение каждой позиции, что позволяет им сохранять точную информацию о позиции даже при отключении питания.

Инкрементальные энкодеры работают, генерируя определенное количество импульсов на единицу перемещения и подсчитывая эти импульсы по мере перемещения груза. Поскольку они просто подсчитывают импульсы, инкрементальные энкодеры потеряют свою привязку к положению, если питание прервется. Чтобы определить фактическое положение груза при запуске или повторном запуске, требуется последовательность возврата в исходное положение. Это означает, что датчик (и груз) должны переместиться в исходное положение, и оттуда он может начать определять положение груза. Имейте в виду, что даже если фактическое положение груза при запуске или повторном запуске не является критическим, выполнение последовательности возврата в исходное положение может быть нежелательным с точки зрения времени и производительности. Это особенно важно в приложениях с длинными ходами и низкими скоростями, таких как станки, где возврат в исходное положение может быть трудоемким процессом.

Выход для абсолютных и инкрементальных энкодеров отличается и также является соображением для интеграции в схему управления системы. Абсолютные линейные энкодеры выдают цифровой выход, или «слово», которое обозначает фактическое положение устройства. Разрешение для абсолютного энкодера определяется количеством бит в слове.

Инкрементальные энкодеры выдают квадратурный выходной сигнал с двумя каналами, которые сдвинуты по фазе на 90 градусов. (Двухканальный выходной сигнал позволяет контролировать как положение, так и направление. Если требуется только положение, то используется только один канал.) Некоторые инкрементальные энкодеры выдают третий канал с одним импульсом, который используется в качестве индекса или опорного положения для возврата в исходное положение. Количество импульсов на расстояние (дюйм или миллиметр) определяет разрешение инкрементального энкодера. Однако разрешение можно удвоить, подсчитав как передний, так и задний фронты импульса из одного канала, или учетверить, подсчитав передний и задний фронты импульсов из обоих каналов.

Технология: Оптическая или магнитная

После того, как решение относительно инкрементальной или абсолютной обратной связи принято, следующим вопросом является, должна ли технология обнаружения быть оптической или магнитной. Хотя оптические энкодеры исторически были единственным вариантом для разрешений ниже 5 микрон, усовершенствования в технологии магнитной шкалы теперь позволяют им достигать разрешений до 1 микрона.

Оптические энкодеры используют источник света и фотодетектор для определения положения, но использование ими света делает их чувствительными к грязи и мусору, которые могут нарушить сигнал. На производительность оптических энкодеров сильно влияет зазор между датчиком и шкалой, который должен быть правильно установлен и поддерживаться, чтобы гарантировать, что целостность сигнала не будет нарушена. Это означает, что монтаж должен выполняться осторожно, и следует избегать ударов и вибраций.

Магнитные энкодеры используют магнитную считывающую головку и магнитную шкалу для определения положения. В отличие от оптических энкодеров, магнитные энкодеры в основном не подвержены воздействию грязи, мусора или жидкого загрязнения. Удары и вибрации также менее вероятно повлияют на магнитные энкодеры. Однако они чувствительны к магнитным частицам, таким как сталь или железо, поскольку они могут мешать магнитному полю.

Хотя линейные энкодеры часто являются дополнительным компонентом системы, во многих случаях их преимущества перевешивают дополнительные трудозатраты и стоимость. Например, в приложениях с шарико-винтовым приводом можно выбрать винт с меньшей точностью, если используется линейный энкодер, поскольку обратная связь энкодера позволяет контроллеру компенсировать ошибки позиционирования, вносимые винтом.