超平行光编码器与传统编码器的性能比较

当今微电子技术进步日新月异，而超平行光技术及矩阵技术是微电子领域国际上的高端技术。将超平行光及矩阵技术进行IC模块化集成，应用到光电轴角编码器上，和传统的光电池、光电管方案编码器比较，在技术上有了本质上的提高，是光电编码器技术领域的一次革命。 超平行光技术就是由一个带有专用透镜的发光二极管（LED）点光源，将光线校准为一束超平行光束。在点光源发射器的对面是由将光电池高度集成的专用ASIC芯片以及集成的检测器电路。按照矩阵（相位阵）排列的数套光电池及信号处理回路组成一个大的集成电路，超平行光束在旋转的光栅的明暗区切割下，形成平行光束按一定规律的通断现象，专用ASIC芯片感应光束的光能变化并将光能的微弱变化转化为电流变化，该信号处理集成电路对电流信号进行处理即产生数字式波形输出。 无锡瑞普科技公司独家从德国引进的超平行光及矩阵技术，并投入精兵强将经过4年多时间摸索、改进、提高、创新而研制成功，花费了数百万元在国外开微电子芯片模具，享有专有权的产品。超平行光及矩阵技术可用于增量式、绝对式及复合式编码器，瑞普科技是国内首家将此技术应用到产品上的生产厂家，并申请了数十项国家专利。 应用该超平行光及矩阵技术的编码器和传统的光电池、光电管方案编码器相比较，在产品性能上有着明显优势：技术含量高超平行光矩阵(相位阵)数据读取，应用温度范围宽，适应更恶劣工作环境，超长工作寿命（MTBF），抗干扰能力强。 ●超平行光矩阵(相位阵)数据读取 采用超平行光矩阵数据读取，其高质量的原始信号进一步提高了编码器的定位精度和运行速度。特殊的防尘技术，对污染特别不敏感，有实验数据表明在机床小截面防溅液污染对比测试中，原信号的抗污染性能表现优异。 ●应用温度范围宽 由于采用特殊材料IC集成模块，模块的储存温度以及模块的工作温度宽达： -40℃--140℃。考虑编码器其他部分材料如电子元件、电缆、连接导线等因素，产品保守标称为：工作温度为 -25℃--100℃，贮存温度 -40℃--110℃，满足了一部分用户对温度的特别要求。传统的光电池、光电管方案编码器通常为：工作温度 -10℃--70℃，贮存温度 -30℃--85℃。 ●适应更恶劣工作环境 模块采用槽形设计，容许轴向游隙 +/-0.25mm、径向游隙 +/-0.04mm，产品保守标称为：轴向游隙 +/-0.1mm、径向游隙 +/-0.015mm；结合高抗污染性能、宽温度应用范围，这样就极大增强了编码器适应更恶劣工作环境的能力，同时也降低了编码器对轴承、轴系的使用要求。传统的光电池光电管方案编码器轴向动、静光栅间隙通常为0.08--0.1mm，不容许有轴向串动（如有轴向串动易造成动、静光栅刮盘或光栅撞碎导致编码器失效），轴向游隙必须予以消除。 ●超长工作寿命（MTBF） 根据实验室的实验数据结论及推算，以及多年以来产品用户的使用、验证，采用超平行光编码器的工作环境适应能力大大提高，工作寿命（MTBF）大大延长。其工作寿命在常规工作环境下（+25℃，2000rpm）：工作寿命MTBF≥50000h，传统的光电池光电管方案编码器工作寿命为MTBF≥5000h，提高了约十倍。 ●抗干扰能力强 a. 抗环境变化，因超平行光编码器工作温度范围较宽,减少了因设备长时间连续运转、炎热夏天等高温环境下使用带来的温源干扰（温漂）。 b. 电气抗干扰能力大大提高。 无锡瑞普科技公司已设计开发生产出多个系列、多种接口电路的应用超平行光及矩阵技术的编码器。有应用于高端产品如绝对式编码器、多圈绝对式编码器的；有应用于中端产品如常规增量式编码器的；也有应用于低端简易编码器、分体式编码器的。已售出的数十万台编码器的遍布在各种工业环境下，如数控机床、印刷机械、纺织机械、电梯、电机、机器人、航空、工业自动化等领域，编码器工作可靠性能稳定，进一步验证说明了超平行光及矩阵技术编码器性能卓越。 随着规模化生产、生产工艺改进提高以及产能的扩大，超平行光矩阵数据读取、高性能、高可靠性的编码器其价格也进一步降低，产品更加显得平易近人，编码器的应用领域也越来越广泛、越来越普及，同时也推动了工业自动化、网络化、智能化的进步。 无锡市瑞普科技有限公司 刘权 高级工程师