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编码器的经济等级和标准工业等级
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  今天,和大家谈谈编码器的等级,希望大家可以从编码器的等级来了解编码器的差别。
  
  编码器根据使用情况,大致可分为商用级与芯片级、经济级、标准工业级、各类特殊工业使用级。
  
  商用级与芯片级:比如打印机,磁卡机内部的编码器,构造简单,很多外壳都没有的,几乎不用谈温度、防尘防水和电磁兼容的,价格极其便宜。
  
  芯片级:价格很低,目前国外一些半导体芯片厂家提供,或下游厂家简单封装的,无外壳或简单外壳,电源和信号仅简单处理,适用于厂家二次电路开发,接收线路距离编码器不宜超过50cm,一些流量计、阀门电调厂家选用此等级,该类编码器的防护与电磁兼容抗干扰,应由二次开发的厂家去兼顾的,如不了解,较易造成损坏。
  
  经济级与工业级:经济级的已有简单封装与简单处理,适用于单机设备,例如绣花机类的,但经济级的特点就是与工业级比较的经济性,其设计与选材都定位在经济实惠上,并不适合大型设备、流水线和工程项目,而工业级的设计、选材与检测都是按标准工业要求做的,适合于各种工业设备、流水线和工程项目,两种级别的典型区别,
  
  可从外观和参数表上看到的差别如下:
  
  1.轴承经济级的转轴轴承为单轴承,(芯片级的有些都不用滚珠轴承),有些经济级的轴承外部是由卡子固定,可以看到卡簧(如下图),有些较聪明,轴承前面加个零件遮住了卡簧,单轴承的在使用一段时间后,由于受力支撑的单一,精度自然就难以保证了,密封性也差些。而工业级的是双滚珠轴承结构,多平衡支撑点,轴的精密性、抗冲击性、密封性都要高。双轴承的结构,对于轴的加工精度和安装精度要求很高,因为如果精度不够,因两个轴承的相互作用,转起来就有“卡”的感觉,所以拿着轴转一下,也可以感觉到轴的精密性。奇怪的是,有些标称“高精度”的编码器,轴承也是单轴承方法,其“高精度”在长期使用下,我不知是如何保证的。
  
  2.外壳封装经济级的外壳封装依赖于三个螺丝固定(在编码器的外壳外径上如有三个螺丝固定,由于螺丝的顶入,而造成外圆轻微变形而不圆,会影响密封性能),而工业级的外壳没有螺丝固定,密封是挤压式+O型密封圈一次密封的。有些用户以为工作环境没有尘、水汽的问题,怎么还会损坏呢?其实编码器在使用中,必然有开机与停机的变化中,由于热胀冷缩的温差而造成内外气压差,防护等级差的编码器,会产生“呼吸性”水汽,由于压差水汽吸入编码器,因时间的积累而损坏光学组件和电气线路,影响使用或损坏编码器,较典型的是用一段时间不准或信号不稳定。而有些编码器在较高温度下使用出现问题,以为是温度问题,实际却是密封性问题?
  
  3.温度等级
  
  经济级的一般只有-10度~60度,一般不会超过70度,而工业级的工作温度一般为零下20度~70度,好的为零下25度~80度的。温度等级其实反映的是内部零件选用的等级,大家要知道,一般民用级电子零件的温度大部分是到55度或60度,而到70度以上的优级工业级零件价格常常就会贵一倍以上,不同的等级不仅仅是温度问题,而且是其在使用中反映的失效概率。而宽范围不仅仅是可适用于这些极限温度范围,而且抗温度冲击波动的能力好。有些用户以为使用的环境到不了这些温度极限范围,55度就够了,但他们忽视了开机关机等温度冲击波动可能对器件的损坏,以及内部芯片的失效概率。
  
  4.输出信号与电源
  
  经济级的输出大部分是集电极开路的PNP或NPN,电源与信号没有极性保护和短路保护,集电极开路输出为单边非平衡形。抗干扰与信号远传要差,在有些工况下使用,尤其是工程型,其实是很不适用的。而工业级输出是推挽式(兼顾PNP与NPN),或差分驱动的平衡输出,或其他标准工业信号。例如SSI信号,有些经济级的也标为SSI,但那个并非标准工业级RS422的SSI,买回来连起来才发现不对;工业级的电源为10-30Vdc,长距离压降衰减不影响,信号线往往带短路保护。很多工业现场电源会有短瞬间的不稳定,宽电源很重要,确保编码器工作不受影响,而极性短路保护可避免工程及检修中的接错线、偶发事故而损坏编码器。
  
  5.电磁兼容性经济级电磁兼容等级不是很高,基本没有为此的特别设计,而工业级电磁兼容性EMC一般要达到二级以上,(必须有检测标准及提供检测证书),包括浪涌、快速脉冲群、静电等标准测试,这些指标,关系到编码器在复杂电气环境下的稳定工作。
  
  6.内部零件:内部零件从外观上和参数表上无法看到,工业级的往往集成化、模块化高,线路板贴片式焊接,有三防处理。
  
  7.检测程序与标准及zui后的成本:标准工业级编码器,由于构造设计及零部件的选用,零部件成本可能是经
  
  济级编码器成本的几倍以上,再加上检测程序与标准均高于经济级,所以,工业级的编码器的成本远高于经济的。
  
  各类特殊工业使用级:比如防爆等级、汽车电子等级、高温等级(大于100度)、防浸水等级、超重载等级等,由于各自的工况要求不同而专门设计,在此不一一赘述。
  
  不同级别的编码器可能差价很大,从几十元到几千元的不等,源于不同的等级的编码器设计使用目标不同,选材成本与加工、检测成本相差很大。用户可根据使用的要求选择编码器,而非仅相信进口还是国产,或某某品牌中间商的宣传。如果没有正确的选型,即使买的是某某“进口”品牌,也会有怎么也
  
  “这么容易坏”或“不准”的问题。翻开很多公司的样本,可能不同等级的产品都有,价格差别也很大,但商家往往并不特别注明,而很多进口代理商甚至厂家,打着进口的品牌,拿低等级的编码器推荐给客户当标准工业等级用,从而损害用户利益,使之在使用上存在品质风险。现在国内使用的很多日韩编码器和一些欧洲杂牌的编码器就可能只是经济等级的,尤其是日韩的一些品牌,经济型等级在中国重点推广,用户需要了解清楚。
  
  本文依赖于15年的编码器销售、服务、并自行研发的经验,及对用户负责的态度,不涉及编码器品牌的评判,转载请一定注明出处,也勿断章取义,以避免产品各品牌之争,特此声明。 上一篇 GEMPLE 论轴套性编码器与有轴型编码器 下一篇 GAX60(9600)在激光盘煤仪中应用案例
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