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位置传感器及编码器关键术语，如何选择合适的位置传感器

传感器广泛用于自动化和测量应用中。选择合适的传感器的关键步骤是了解传感器尺寸，分辨率，可重复性，精度，安装约束和环境坚固性的要求。

位置传感器关键术语

增量式传感器

仅提供位置更改信息，以便在启动时实际位置未知。每转一次索引/标记信号定义设备的零位或零位。在归航程序中测试到。对于无刷电机的换相，电机通常有三个磁性霍尔传感器，为磁场的初步对准提供粗略的位置信息。增量传感器通常体积小、精度高、性价比高。

传感器

提供一转内或线性行程范围内的实际物理位置。电机不需要霍尔，只有在运动范围超过一转的情况下，才需要对旋转应用进行归位。传感器通常比增量设备更大，更昂贵。

多转

旋转设备，传感器可提供多转的实际位置。可以去除归航。多回转设备具有内部齿轮装置，是庞大，昂贵的解决方案。

分辨率

定义可以移动或测量的小位置增量，通常以“计数”表示。高性能伺服系统需要高分辨率。定位系统在两个计数之间“抖动”，因此分辨率越高，抖动越小。分辨率对低速时的速度波动也有重大影响。由于速度是从位置反馈中得出的，因此，如果分辨率较低，则样本中的数据可能不足以准确得出速度。在高速下，高分辨率设备可以生成超出控制器或伺服驱动器跟踪能力的数据速率。

插值

可以看出，许多传感器都会产生正弦和余弦信号。这些信号的周期由设备固有的“螺距”定义。利用sin/cos信息，理论上可以通过计算信号比率来获得无限分辨率。此技术称为插值。实际上，sin/cos信号的保真度和信噪比限制了可实现的分辨率。

准确性

定义每个测量位置与实际物理位置的距离。精度在很大程度上是系统问题，并且可能会受到偏心率，直线度和平面度等机械误差的影响。传感器误差包括基音（线性）的非累积随机变化，基音误差（斜率）的累积以及内部sin/cos信号保真度的变化。精密机器制造商通常通过偏移量查找表来校准误差。

重复性

定义系统多次返回相同的物理位置时的测量位置范围。可重复性比精度更重要。为了有效地校准系统误差，使每个位置读数保持一致很重要。传感器迟滞（不同的读数取决于测量位置的接近方向）是可重复性的重要因素。

模块化

旋转反馈装置的见形式被封装在带有内部轴承的外壳和通过柔性联轴器连接到电机的轴上。外壳有一系列的密封等级，体积庞大模块化装置没有外壳或轴承，必须内置在机械系统中。它们更紧凑，但可能需要一个更友好的环境，这取决于技术。

开/关轴

对于旋转应用，传感器典型地位于围绕旋转轴线的秤的圆周上的离轴。当径向空间受到约束时，一些实现将传感器定位在轴小化的尺寸上。

电位器

尽管非接触式传感器有发展趋势，但电位计（“电位器”）仍广泛用于低端应用中。电位计测量触点沿电阻轨道滑动时的电压降。它们有旋转，线性或曲线形式，通常紧凑而轻便。一个简单的设备将花费几分钱，而更高精度的设备则可能花费200美元以上。通过激光修整电阻轨迹，可以使线性度小于0.01％。

电位器在良性环境中具有低占空比的低性能应用中使用。它们易受磨损和灰尘或沙粒等异物的影响。电位计理论上具有无限分辨率，但实际上分辨率于模数转换器（ADC）接口和整个噪声环境。

优点：低成本;简单;紧凑;轻便。可以做到准确

弱点：磨损;振动;污染，温度。

Pinsel | bs88.4

LH | rf-60x10l

Balluff | BSE 30.0-rk

Siemens | 3rx9307-0aa00

Balluff | BNS 819-d02-d16-100-10

Aventics | 0822064001, gpc-da-032-0050-bv-sb

Festo | dnc-80-800-ppv-a

Siemens | 6es5371-0aa51

FANUC | a20b-0008-0471/03b

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ABB | EH 90-30-11

Honeywell | ra890g 1245

SEW EURODRIVE | WAF20-DR63-M4

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Festo | dfm-63-160-p-a-gf

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