在工程機械、建材機械、礦山機械、工程車輛及冶金、水利、港口機械等大型重型設備中，可靠性與安全第一的概念在控制中越來越重要，出于安全的要求，編碼器信號的可靠反饋直接涉及到控制安全可靠，而不可靠不合適的編碼器選型，會導致設備調(diào)試、維修人員不斷地去現(xiàn)場服務，造成調(diào)試維修工程師人工成本上漲，現(xiàn)場服務工程師不夠用的窘境。
這些設備的環(huán)境特殊性，決定了這些編碼器及傳輸?shù)倪x擇的特殊性：
1、現(xiàn)場復雜的工作環(huán)境，變頻器、大電機及高低壓電源系統(tǒng)，信號電纜常常與動力線一同布排，現(xiàn)場的電氣干擾很嚴重。
2、有些設備移動性，長移動距離，接地困難。
3、信號傳遞距離要求遠，信號數(shù)據(jù)的安全可靠性要求高。
4、信號傳遞實時性高，可靠，以保證更安全的控制反應。
5、很多是戶外使用，或惡劣環(huán)境下使用，對產(chǎn)品的工業(yè)等級的要求。
因此，編碼器的選型正確與否對于在重型機械設備中的使用非常關鍵。
編碼器選型需要確定哪些內(nèi)容？
首先是確定選擇的編碼器是作為速度閉環(huán)控制還是位置閉環(huán)控制，一般速度閉環(huán)控制選用增量編碼器，而位置閉環(huán)控制應盡量選用絕對值編碼器，尤其是盡量選用內(nèi)部沒有計數(shù)器的絕對值機械真多圈編碼器，有計數(shù)器的怕干擾，例如移動式車輛中的火花塞、電磁剎車、喇叭線圈等都是干擾源。
其次，如果是選用增量編碼器，需要考慮以下幾個重要參數(shù)：
編碼器的工業(yè)等級選擇：
標準工業(yè)級：在大型重型機械等設備中，編碼器應選擇此等級，各種標準工業(yè)環(huán)境設計，可適用于絕大部分的工況。需要提示的是，目前中國市場的很多日系品牌編碼器都是經(jīng)濟級別的，不太適合在此類別大重型機械上使用，包括一些歐系進口品牌的編碼器等級也達不到大、重型機械上的要求。
符合大、重型機械使用的編碼器選型標準，其重要指標如下：
溫度等級：工作溫度一般要求為零下20度~70度。在戶外條件下(沒有空調(diào)環(huán)境下)使用的應該為零下25度~80度以上的。寬的溫度范圍不僅僅是可適用于這些極限溫度范圍，而且抗溫度沖擊波動的能力好。有些用戶以為使用的環(huán)境到不了這些溫度極限范圍，60度就夠了，但他們忽視了開機關機等溫度沖擊波動及長期連續(xù)使用較高溫度可能對器件的損壞。以及在夏天戶外的(或者沒有空調(diào)的)環(huán)境下使用，編碼器內(nèi)部功耗增大散熱差的溫度正反饋效應，而此時遇到干擾來時，功耗電流都對付干擾去了，設計量不夠抗干擾就會變得很差，而可靠性大大下降。零下25度——80度溫度范圍是可能戶外條件(沒有空調(diào)的環(huán)境下)的保證。
IP防護等級：編碼器的防護其實是分兩部分，轉(zhuǎn)軸與外殼電氣部分，轉(zhuǎn)軸由于是旋轉(zhuǎn)的，防水較難做，一般工業(yè)級的在IP64以上，如果要達到IP66以上，需要有特殊工藝，大部分在IP66以上的軸都轉(zhuǎn)起來很重的；而外殼電氣部分必然是IP65以上。反應在防護等級上的機械設計，往往是轉(zhuǎn)軸是雙軸承結構，而外殼的封裝往往不依賴于外圓螺絲固定，而是一次擠壓+O型密封圈的密封封裝。(在編碼器的外殼外徑上看不到三個螺絲固定，如有三個螺絲固定，由于螺絲的頂入，而造成外圓輕微變形而不圓，影響密封性能)。有些用戶以為工作環(huán)境沒有塵、水汽的問題，怎么還會損壞呢？其實編碼器在工作與停機的變化中，由于熱脹冷縮的溫差而造成內(nèi)外氣壓差，防護等級差的編碼器(包括其他傳感器)，會產(chǎn)生“呼吸性”水汽，由于壓差水汽吸入編碼器，因時間的積累而損壞編碼器。
電磁兼容性等級：電磁兼容性EMC一般要達到二級以上，包括浪涌、快速脈沖群、靜電等標準測試，這些指標，關系到編碼器在復雜電氣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
電源等級：一般為寬電源，如10~30Vdc，帶極性短路保護。(有些單機儀表等級的為5Vdc±10%)。很多工業(yè)現(xiàn)場電源會有短瞬間的不穩(wěn)定，寬電源很重要，確保編碼器工作不受影響。
電氣保護等級：盡量選擇有電源極性保護、信號短路保護的有保護等級的編碼器，可避免工程及檢修中的接錯線、偶發(fā)事故而損壞編碼器。
振動沖擊等級: 雙軸承結構，軸承可承受較高的振動、沖擊，標準工業(yè)級的編碼器振動等級10g，(有些可達20g)，抗沖擊等級100g。
內(nèi)部零件等級：內(nèi)部零件往往集成化、模塊化高，線路板貼片式焊接，三防處理。這需要了解供應商的誠信度、廠家的品質(zhì)管理積累年限 增量編碼器信號輸出形式，要推薦選用HTL-G6信號輸出 在這些設備應用中，5V長線驅(qū)動的信號電壓偏低，不利遠傳且較易損壞；集電極開路輸出NPN或PNP信號，與PLC的兼容性有局限性，負載能力低(20mA)也較易損壞,傳輸距離短(20-50米)。應選擇推挽式輸出的形式，兼容PLC的PNP型或NPN型的輸入端口，信號電壓高(10—30V)適于遠傳(100米)，負載能力強(每通道50mA以上)，絕大部分的歐系變頻器與PLC都接收這類信號。
更新時間：2023-10-23 
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