磁性編碼器性能分析和應(yīng)用場景

磁性編碼器性能分析

伺服電機(jī)與普通電機(jī)控制的區(qū)別就是高精度定位和高響應(yīng)速度。磁性編碼器內(nèi)部磁場分布，磁鐵與感應(yīng)芯片相對位置，芯片本身的信噪比，外部干擾磁場都會對編碼器的精度有影響。而磁滯效應(yīng)和磁芯片處理速度決定了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

低成本的單磁鐵方案性能改善需要在芯片設(shè)計(jì)上進(jìn)行定制，算法上往往都是通過超采樣，高階濾波器算法來實(shí)現(xiàn)高分辨率和高精度。而隨著信號處理技術(shù)的飛速發(fā)展，有的廠商開始采用多磁極（多芯片）技術(shù)通過復(fù)雜的算法提升了磁性編碼器的分辨率和定位精度。這種多磁極（多芯片）技術(shù)的確可以提升系統(tǒng)性能，但背后也會帶來成本的顯著提升。這與當(dāng)初降低成本的初衷是相違背的。
但是無論什么方案，磁滯效應(yīng)都是物理存在的。磁鐵（磁環(huán)）的充磁品質(zhì)對系統(tǒng)的性能也有很大的影響。

永磁體的磁場長期在高溫和外部磁場的影響下有可能會衰減或者變異。這將導(dǎo)致采用磁性編碼器的伺服電機(jī)長期運(yùn)行后特性有可能會改變......

伺服電機(jī)毫無疑問已經(jīng)成為自動化設(shè)備的核心執(zhí)行元件。隨著伺服系統(tǒng)價格的逐年降低，很多伺服電機(jī)生產(chǎn)商在成本控制上都倍感壓力。特別是需求旺盛的低慣量小功率伺服電機(jī)，如果采用電池式光學(xué)值編碼器，編碼器的成本甚至能達(dá)到電機(jī)成本的1/2。

為了解決成本的壓力，越來越多的伺服廠商開始嘗試?yán)么判栽黹_始打造自己的磁性編碼器。但是磁性原理的編碼器真的是伺服系統(tǒng)成本控制的救星嗎？
 
磁性編碼器應(yīng)用場景
 
磁性編碼器具有抗沖擊振動能力強(qiáng)，耐腐蝕油污的特性。另外由于結(jié)構(gòu)簡單，對于同心度和軸向躥動的容忍度要高于光學(xué)原理，所以隨著霍爾和磁阻傳感器的發(fā)展，磁性編碼器的制造門檻顯著降低。

在應(yīng)用場景上，汽車行業(yè)*成為磁性位置傳感器廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。無論是方向盤助力，還是油門踏板，甚至是車內(nèi)旋鈕，我們都可以看到大量磁性位置傳感器。除了汽車行業(yè)，在一些新興消費(fèi)電子產(chǎn)品上也可以看到他的身影，例如無人機(jī)，平衡車，手持防抖云臺等。我們可以發(fā)現(xiàn)，磁性位置傳感器的應(yīng)用場景在運(yùn)動屬性上都具有一個特點(diǎn)：對速度平穩(wěn)度要求不高，定位精度要求較低，運(yùn)動方向換向不頻繁。

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