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應(yīng)用設(shè)計

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超平行光編碼器與傳統(tǒng)編碼器的性能比較

超平行光編碼器與傳統(tǒng)編碼器的性能比較

2006/7/4 8:50:00
當(dāng)今微電子技術(shù)進(jìn)步日新月異,而超平行光技術(shù)及矩陣技術(shù)是微電子領(lǐng)域國際上的高端技術(shù)。將超平行光及矩陣技術(shù)進(jìn)行IC模塊化集成,應(yīng)用到光電軸角編碼器上,和傳統(tǒng)的光電池、光電管方案編碼器比較,在技術(shù)上有了本質(zhì)上的提高,是光電編碼器技術(shù)領(lǐng)域的一次革命。 超平行光技術(shù)就是由一個帶有專用透鏡的發(fā)光二極管(LED)點(diǎn)光源,將光線校準(zhǔn)為一束超平行光束。在點(diǎn)光源發(fā)射器的對面是由將光電池高度集成的專用ASIC芯片以及集成的檢測器電路。按照矩陣(相位陣)排列的數(shù)套光電池及信號處理回路組成一個大的集成電路,超平行光束在旋轉(zhuǎn)的光柵的明暗區(qū)切割下,形成平行光束按一定規(guī)律的通斷現(xiàn)象,專用ASIC芯片感應(yīng)光束的光能變化并將光能的微弱變化轉(zhuǎn)化為電流變化,該信號處理集成電路對電流信號進(jìn)行處理即產(chǎn)生數(shù)字式波形輸出。 無錫瑞普科技公司獨(dú)家從德國引進(jìn)的超平行光及矩陣技術(shù),并投入精兵強(qiáng)將經(jīng)過4年多時間摸索、改進(jìn)、提高、創(chuàng)新而研制成功,花費(fèi)了數(shù)百萬元在國外開微電子芯片模具,享有專有權(quán)的產(chǎn)品。超平行光及矩陣技術(shù)可用于增量式、絕對式及復(fù)合式編碼器,瑞普科技是國內(nèi)首家將此技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品上的生產(chǎn)廠家,并申請了數(shù)十項國家專利。 應(yīng)用該超平行光及矩陣技術(shù)的編碼器和傳統(tǒng)的光電池、光電管方案編碼器相比較,在產(chǎn)品性能上有著明顯優(yōu)勢:技術(shù)含量高超平行光矩陣(相位陣)數(shù)據(jù)讀取,應(yīng)用溫度范圍寬,適應(yīng)更惡劣工作環(huán)境,超長工作壽命(MTBF),抗干擾能力強(qiáng)。 ●超平行光矩陣(相位陣)數(shù)據(jù)讀取 采用超平行光矩陣數(shù)據(jù)讀取,其高質(zhì)量的原始信號進(jìn)一步提高了編碼器的定位精度和運(yùn)行速度。特殊的防塵技術(shù),對污染特別不敏感,有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在機(jī)床小截面防濺液污染對比測試中,原信號的抗污染性能表現(xiàn)優(yōu)異。 ●應(yīng)用溫度范圍寬 由于采用特殊材料IC集成模塊,模塊的儲存溫度以及模塊的工作溫度寬達(dá): -40℃--140℃??紤]編碼器其他部分材料如電子元件、電纜、連接導(dǎo)線等因素,產(chǎn)品保守標(biāo)稱為:工作溫度為 -25℃--100℃,貯存溫度 -40℃--110℃,滿足了一部分用戶對溫度的特別要求。傳統(tǒng)的光電池、光電管方案編碼器通常為:工作溫度 -10℃--70℃,貯存溫度 -30℃--85℃。 ●適應(yīng)更惡劣工作環(huán)境 模塊采用槽形設(shè)計,容許軸向游隙 +/-0.25mm、徑向游隙 +/-0.04mm,產(chǎn)品保守標(biāo)稱為:軸向游隙 +/-0.1mm、徑向游隙 +/-0.015mm;結(jié)合高抗污染性能、寬溫度應(yīng)用范圍,這樣就極大增強(qiáng)了編碼器適應(yīng)更惡劣工作環(huán)境的能力,同時也降低了編碼器對軸承、軸系的使用要求。傳統(tǒng)的光電池光電管方案編碼器軸向動、靜光柵間隙通常為0.08--0.1mm,不容許有軸向串動(如有軸向串動易造成動、靜光柵刮盤或光柵撞碎導(dǎo)致編碼器失效),軸向游隙必須予以消除。 ●超長工作壽命(MTBF) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)論及推算,以及多年以來產(chǎn)品用戶的使用、驗(yàn)證,采用超平行光編碼器的工作環(huán)境適應(yīng)能力大大提高,工作壽命(MTBF)大大延長。其工作壽命在常規(guī)工作環(huán)境下(+25℃,2000rpm):工作壽命MTBF≥50000h,傳統(tǒng)的光電池光電管方案編碼器工作壽命為MTBF≥5000h,提高了約十倍。 ●抗干擾能力強(qiáng) a. 抗環(huán)境變化,因超平行光編碼器工作溫度范圍較寬,減少了因設(shè)備長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、炎熱夏天等高溫環(huán)境下使用帶來的溫源干擾(溫漂)。 b. 電氣抗干擾能力大大提高。 無錫瑞普科技公司已設(shè)計開發(fā)生產(chǎn)出多個系列、多種接口電路的應(yīng)用超平行光及矩陣技術(shù)的編碼器。有應(yīng)用于高端產(chǎn)品如絕對式編碼器、多圈絕對式編碼器的;有應(yīng)用于中端產(chǎn)品如常規(guī)增量式編碼器的;也有應(yīng)用于低端簡易編碼器、分體式編碼器的。已售出的數(shù)十萬臺編碼器的遍布在各種工業(yè)環(huán)境下,如數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械、紡織機(jī)械、電梯、電機(jī)、機(jī)器人、航空、工業(yè)自動化等領(lǐng)域,編碼器工作可靠性能穩(wěn)定,進(jìn)一步驗(yàn)證說明了超平行光及矩陣技術(shù)編碼器性能卓越。 隨著規(guī)?;a(chǎn)、生產(chǎn)工藝改進(jìn)提高以及產(chǎn)能的擴(kuò)大,超平行光矩陣數(shù)據(jù)讀取、高性能、高可靠性的編碼器其價格也進(jìn)一步降低,產(chǎn)品更加顯得平易近人,編碼器的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛、越來越普及,同時也推動了工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的進(jìn)步。 無錫市瑞普科技有限公司 劉權(quán) 高級工程師
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