【技术】基于Wiegand技术的小体积绝对值编码器方案
随着半导体技术的发展，电子电路已能在微瓦功率级别上工作，因此以就地取电和电池为代表的非传统电源供电成为了可能。但，电池往往有着使用不方便，无法更换，甚至存在安全隐患等缺点，因此进一步催生了能量收集（Energy Harvesting）技术。
环境能量源
环境能量源包括光、温差、振动梁、射频(RF)发射信号或其他能够通过某种换能器产生电荷的信号。例如：
•人们采用小型太阳能电池板为手持设备供电。此类电池板在阳光直射和间接光照射的情况下可以产生几百mW/cm²和几百uW/cm²的功率密度。
•在存在温度差的时候，塞贝克（Seebeck）器件可将热能转换成电能。热能量源种类多样，从体热（几十uW/cm²的功率密度）到高炉排气烟囱（其表面可产生几十mW/cm²的功率密度）各不相同。
•压电器件可以通过器件的压缩或弯曲产生能量。压电器件的功率密度一般在几百Uw/cm²（取决于其尺寸和结构）。
•RF能量收集由天线来完成，可产生几百pW/cm²的功率密度。
图1：能源及可产生的能量
图2所示为一个完整的能量收集系统，它包括能量源、转换器、一个能量储存元件以及将该储能元件转化为可用稳定电压的设备。其中，能量源与储能元件之间的高效整流器网络的作用是将能量回馈到能量源中，且在压电器件应用中还起到整流的作用。
图2：完整的能量收集系统框图
说了那么多，能量收集和编码器又有什么关系呢？传统的电机控制往往具有大功率、高功耗的特点，与追求极致效率的当代应用相违和，而这一现象就是源于绝对值编码器。
绝对值编码器的光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线……编排。且在每一个位置上，编码器都通过读取每道刻线的通、暗，从而获得一组从2的零次方，再到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），并称之为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、外界干扰的影响。
绝对值旋转单圈绝对值编码器，则是以转动中测量光电码盘各道刻线，来获取唯一的编码；当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，因此这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量（即单圈编码器）。如果想要测量超过360°的范围，就需要用到多圈编码器。下图3中就展示了现在常见的两种多圈编码器：
图3：机械式和备电式编码器的比较
机械式多圈编码器的原理类似于机械式钟表，通过齿轮组记录转过的位置测量，这是一种被动式的、无需供电的方案，当然也是免“维护”的。基于塑料齿轮组，其精度与齿轮组的复杂程度也有关，而且往往达不到很高的精确度（机械手表的价格虽然昂贵，但其精度要比石英手表差很多），例如35 mm直径的产品中一般只能做到12 bit。并且由于塑料材质的限制，其最高工作温度被控制在85°C，所以无需“维护”是指一旦齿轮组上的齿轮出现断齿或过度磨损，在更换的过程中往往不能保证所记录的位置量不被改写。当然，塑料齿轮的使用寿命也是一个不得不考虑的问题。但必须承认的是，机械式编码器的EMC指标肯定是最好的。
备电池式的编码器是通过安装在编码器上的电池来供电的（一般安装在编码器电缆上）。绝对位置量被记录在由电池供电的计数器中，相较于机械式编码器，备电池式可以在同等体积上得到更高的分辨精度（取决于计数器的容量）。工作温度也被限制在85°C：电池的工作寿命同样受到10度法则的限制，为了获得更长的续航时间，必须限制工作温度。
现在国内的绝对值应用中备电池式编码器占据较大的份额，主要是因为其具有较高的精度和良好的成本。但是国内很多高端伺服系统的制造先驱们已经意识到备电池式编码器会让他们面临大面积更换电池的情况，所以一种免电池的需求就顺势产生了。
下面给出基于一种能量收集技术的绝对值编码器方案。
图4：基于一种能量收集技术的绝对值编码器方案
从图4中可以看到，这是一种基于电磁能量收集技术的方案，业内称之为Wiegand技术（Wiegand是这个专利技术的发明者）。这项技术的核心内容是利用安装在编码器内的线圈，在电机转动的时，对磁场进行切割并产生微弱电流，再经过高效整流桥后为内存供电。其拓扑类似图2所示，但不包括储能元件，这主要是因为编码器的小体积和储能器件无法兼容。另外，该技术所采用的特殊内存在sleep模式下无需要供电，从而解决了储能的问题。
维根技术的编码器作为一个免维护、高精度方案适合用在CNC等对位置精度要求较高的应用上，且在合理的电磁保护下，可以为客户节省下较大的维护成本。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 147
本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！
相关研发服务和供应服务
正在努力加载……相关推荐
关于增量编码器的输出信号说明
一般情况下，从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低，波形也不规则，不能直接用于控制、信号处理和远距离传输，所以在编码器内还需要对信号进行放大、整形等处理。经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波，因为矩形波输出信号容易进行数字处理，所以在控制系统中应用比较广泛。
电力行业常用的传感器有哪些？
电力行业依赖传感器实现设备监测与保护，确保电能稳定。本文简述了温湿度、压力、流量、液位及测力五大类传感器，它们分别监测环境、压力、流速、液位及受力情况，预防故障，优化运行。结合光电、霍尔、光纤等传感器，构建全面监测网络，保障电力系统安全高效。未来，随着科技发展，更多新型传感器将涌现，为电力行业注入新动力，推动其持续发展。
【应用】NEMICON N33MA绝对值编码器在高精度交互式光纤激光切割机应用，单圈分辨率可达18BIT
普通交互式光纤激光切割机主轴和进给轴采用带增量型编码器伺服电机，高精度交互式光电激光切割机升级设计，采用了REP-AVAGO NEMICON N33MA绝对值编码器的伺服电机，实现X,Y轴重复定位精度0.01mm。
编码器选型|瑞普安华高REP-avago高出货量品质编码器，增量型编码器、绝对值编码器、伺服编码器
REP-avago瑞普安华高产品包括REP编码器和Nemicon内密控编码器两大类，提供REP-avago编码器参数选型服务，REP-avago编码器供应服务R，REP-avago编码器资料。包括被大量应用的增量型编码器、绝对值编码器、伺服编码器、实心轴编码器、封装编码器、空心轴编码器、手摇脉冲发生器。
详解电力行业常用的传感器类型及其重要作用
在电力行业，传感器作为监测、控制和保护电力设备的核心元件，发挥着不可或缺的作用。它们如同电力系统的“眼睛”和“耳朵”，时刻关注着设备的运行状态，确保电能的稳定传输和分配。本文奥松电子将带您走进电力行业的传感器世界，了解那些常用的传感器类型及其重要作用。
NEMICON 旋转编码器和传感器选型指南
目录- NEMICON Encoder Rotary Encoder Selection table Micro Encoder series Shaft Encoder series Hollow Shaft Encoder Built-in Encoder series Modular Encoder series Malti Turn Absolute Encoder series Single turn Absolute Encoder series Manual Pulse Generator series Handy Pendant Encoder series Manual Encoder Accessories and Senor Develop Custom Made Encoders
型号- NOC-HP,47T MODEL,N33MA-M42□-□□-00E,SBY MODEL,SBH MODEL,38S-□□-□□-6-50-B00E,HP-V□□-2□□-P□□-□□□-00E,NOC3-SP-□□-□□-8-□□□-00E,AEW2-□-G□-□6-□□□-00E,38H-□□-□□-□-50-B00E,OEK MODEL,UFO-□□-2□□E,HP-M□□-2□□-PL0-□□□-00E,OSS-□□-□□□-□□-□□□-00E,NOC-HP□□-2M□-□□□-□□□-□00E,N35MA-□□□-□□-□-000-00E,SBH-□□□□-□□□-30-□□□-00E,35PG–01–2Z9–00E,50S MODEL,ASC-HP□□-□□□-□□-□□□-00E,NOC-S,50S-□□-□□-8-□□□-00E,OPN MODEL,38HG-□□□□□-50-N□□E,BC-□□□□,38H MODEL,ASC-HP,N33MA,BC TYPE,UFO MODEL,NOC-H□□-2M□-□□□-□□□-□00E,N35ST-□□□-B□-000-00E,N35MA,OVF MODEL,NOC-H,NOC-S□□-2M□-□□□-□□□-□□□E,18M-□□-□□-□□□-15-00E,38HA-MS,AHS2,12SA,38HG,PA-M12-□-05-00E,AEW2,ASC-SP,HP-U01-2□□-P□□-□□□-00E,60H MODEL,38M-□□-□□-A□□-00E,37HA-MBXX-6,UFO-M2-□□-2□□-B00E,G2J TYPE,37HA-MB,18M MODEL,OSS MODEL,OVF-□□-2M□-□□□-□□□-□00E,35PG,OME-T,7S-□□-2MC-50-00E,OME-N,NE MODEL,SBY-□□-□□D-□□-050-00E,ASC-SP□□-□□□-□□-□□□-□□E,18S-□□□□□-15-00E,OPN-□□-2M□-□-000-00E,37HA-MBXX-8,GJ TYPE,47H MODEL,UFO-M2,38M MODEL,38SG,37HA-MBXX-635,OEZ MODEL,OEK-□□-□□□-050-00E,38S MODEL,HEF MODEL,OME-□□-□T-070-000-00E,HEF-□□-2M□-□□□-□□□-□00E,HP-M,38HA-MS-□□-□□□-200-00E,OME-□□-□□N-□00-015-00E,OEZ-□□-2M□-□□-□□□-00E,NE-□□-2MD-□-□□□-□□E,HP-V,HP-U,N35ST,7S MODEL,GJK TYPE,NOC3,37HA-MB-□□-□□□-000-00E,18S MODEL,NOC-SP,NOC-SP□□-2M□-□□□-□□□-□□□E,AHS2-□-G□-□□-□□□-00E,38SG-□□-□□□-6-50-N00E,PA-M12
判断增量式编码器好坏的五大标准
增量编码器是将位移转换为周期性电信号，然后将电信号转换为计数脉冲，用脉冲的数量表示位移的大小。增量编码器广泛应用于当今各行业，如何快速检测其质量？本文中REP-AVAGO就来与大家分享判断增量式编码器好坏的五大标准。
Rep-avago（瑞普安华高） 35AT-4Bxx16-9G备用电池多圈绝对值编码器数据手册
描述- Nemicon公司生产的35AT-4BXX16-9G系列编码器是一款高分辨率光学绝对式编码器，提供17位或23位的单转计数和16位的电池备份多转计数，综合分辨率为33位或39位。该编码器采用无齿轮设计，具有内置RS-485半双工通信协议，适用于恶劣工业环境下的数据传输。其主要优点在于采用电池备份技术实现多转跟踪，消除了传统齿轮式编码器易磨损和产生噪音的问题。
型号- 35AT-4B2316-9G050,35AT-4B1716-9G050,35AT-4B2316-9G015,35AT-4BXX16-9G,35AT-4BXX16-9G,35AT-4B1716-9G015
【经验】伺服电机选用绝对值编码器35AT/35AM的选择标准与重要意义
伺服电机必须使用编码器对位置信号进行反馈，而旋转编码器有增量式、绝对值之分。Nemicon（Rep-avago公司旗下）的增量式编码器48T2系列、35X2系列在世强用户得到了广泛应用。客户应用主要有数控机床、激光加工机、电脑绣花机、纺织机械、印刷机械、包装机械、标记机、雕刻机、绕线机、三座标测量仪、XYZ三维工作台、工业机器人、木工机械、陶瓷机械等。当前的工业自动化领域，用绝对值编码器35AT/
【应用】泰科电子高性能传感器助力现代化电力系统成为“发电高手”，为稳定、可靠的发电保驾护航
TE connectivity提供单轴无线振动传感器、温湿度传感器、抗雷击传感器、加速度传感器等产品，从“源头”入手，通过加载各种高性能的传感器，可以助力现代化电力系统成为真正的“发电高手”，为稳定、可靠的发电保驾护航。
请为伺服电机推荐一款编码器，要求分辨率2500线，增量式，4对级，60/40电机，8线或14线输出的编码器。
为伺服电机推荐的编码器型号为：48T2-25-5MD-98-L-015-00，分辨率2500线，增量式，4对级，14线输出，适用于60/40电机。
pin to pin替代TS5700N8501编码器的35AT-4B1716，成本降低10%
绝对值编码器市场上有主流型号多摩川的TS5700N8501， 因其供货交期和价格压力，用户希望选择一款性价比高、供货交期好的替代方案，本文重点推荐Rep-avago/NEMICON公司的编码器35AT-4B1716 pin to pin替代TS5700N8501，两者通信协议完全一致。
【经验】解析编码器安装时需要注意的事项
本文中REP-AVAGO将为大家介绍编码器安装过程中需要注意的事项。
电子商城
现货市场
服务
可定制工业高柔电线工作电压：300-600V，工作温度：80-105℃，芯对数和截面积/尺寸长度，适用于小空间布线,可用作用作动力线、刹车线、编码器线、传感器线、信号线。
最小起订量： 1000m 提交需求>
可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压；数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O，温度补偿范围-20~85ºС；模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信，具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
查看全部1条回复