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简单了解CANopen绝对值编码器的特殊等级、工业等级、经济等级的区别

2021-04-28 09:05:07

商业级和芯片级:


比如打印机和磁卡机内部的编码器,结构简单,很多外壳都没有,几乎不用谈温度、防尘、防水、电磁兼容,价格极其便宜。芯片级:价格很低,是国外一些半导体芯片厂商提供的,或者是下游厂商简单封装的。电源和信号只做简单处理,适合厂家二次电路开发。接收线和编码器之间的距离不应超过50厘米。一些流量计和阀门电动调节制造商选择这一水平。这类CANopen绝对值编码器的保护和电磁兼容抗干扰是二次开发厂商要考虑的。如果他们不理解,很容易造成损害。


经济等级和工业等级:


经济级的简单包装和加工适用于单机设备,如绣花机,但经济级的特点是相对于工业级经济,其设计和选材以经济为导向,不适合大型设备、流水线和工程项目,而工业级的设计、选材和测试都是按照标准工业要求进行的,适用于各种工业设备、流水线和工程项目。从外观和参数表中可以看出这两个等级之间的典型差异


1.容忍


CANopen绝对值编码器是单轴承(一些芯片级轴承不使用滚珠轴承)。有些经济级的轴承是用卡子外固定的,可以看到卡圈(如下图)。有的更聪明,在轴承前加了一个零件盖住卡簧。单轴承使用一段时间后,由于受力单一,精度自然难以保证,密封性能也较差。但工业级是双滚珠轴承结构,多支点平衡,轴的精度高,耐冲击,密封性能好。双轴承的结构对轴的加工精度和安装精度有很高的要求,因为如果精度不够,由于两个轴承之间的相互作用,在旋转时会有“卡死”的感觉,所以握一次轴就能感受到轴的精度。奇怪的是,对于一些标称“高精度”的编码器,轴承也是单轴承方式,长期使用不知道如何保证其“高精度”。


2.外壳包装


经济级外壳封装靠三颗螺丝(如果在编码器外壳外径上固定三颗螺丝,由于螺丝顶起,外圆会轻微变形,不圆,影响密封性能),而工业级外壳不用螺丝固定,密封采用挤压+O型圈一次性密封。有些用户认为工作环境没有灰尘和水蒸气,怎么会损坏呢?其实编码器在使用的时候,开机关机肯定是有变化的。由于热胀冷缩的温差,保护等级差的编码器会产生“呼吸”水蒸气。由于差动水蒸气被吸入编码器,光学元件和电路会因时间的积累而损坏,从而影响使用或损坏编码器。通常不允许使用一段时间或信号不稳定。然而,一些编码器在较高温度下使用时会有问题,这被认为是温度问题,但实际上它们是密封问题。


3.温度等级


经济级一般只有-10℃ ~60℃,一般不超过70℃,工业级工作温度一般为-20℃ ~70℃,好的为-25℃ ~80℃。事实上,温度等级反映了内部零件的选择等级。要知道一般民用电子零件的温度大多高达55度或60度,而70度以上的高级工业零件价格往往贵一倍以上。不同的等级不仅仅是温度问题,还有它们使用中体现的失效概率。宽范围不仅适用于这些极端温度范围,而且具有良好的抗温度冲击波动能力。有些用户认为他们使用的环境达不到这些温度极限,但55度就够了。但他们忽略了上电断电等温度冲击波动对器件可能造成的损害,以及内部芯片的失效概率。


4.输出信号和电源


大部分经济输出是集电极开路的PNP或NPN,电源和信号没有极性保护和短路保护,集电极开路输出是单边不平衡的。抗干扰和信号远传差,在某些工况下不适用,尤其是工程型。工业输出为推挽式(PNP和NPN两种),或差分驱动的平衡输出,或其他标准工业信号。比如SSI信号,有些经济等级也标为SSI,但是那个SSI,不是标准工业等级RS422,买连接的时候发现不对;工业电源为10-30Vdc,远距离压降衰减不影响,所以信号线经常短路保护。很多工业现场电源短时间内会不稳定。宽电源对于保证编码器不受影响非常重要。极性短路保护可以避免编码器在工程和维护中因错误连接和意外事故而损坏。


5.电磁兼容


经济级电磁兼容性不是很高,基本不是专门为此设计的,而工业级电磁兼容性EMC一般要达到2级以上(必须有测试标准和测试证书),包括浪涌、快脉冲串、静电等标准测试,这些都关系到编码器在复杂电气环境下的稳定运行。


6.内部零件:


从外观和参数表上看不到内部零件,工业级零件往往是集成模块化的,电路板是装焊的,三防处理。


7.测试程序和标准以及成本:


对于标准工业编码器,由于零件的结构设计和选择,零件的成本可能比经济编码器高几倍,测试程序和标准也比经济编码器高,所以工业以太网编码器的成本比经济编码器高得多。


各种特殊工业用途等级,如防爆等级、汽车电子等级、高温等级(大于100度)、抗洪等级、超重载等级等。,是由于它们的工作条件不同而专门设计的,因此在此不作详细描述。


不同级别的编码器可能会有很大的价格差异,从几十元到几千元不等。因为不同级别的编码器有不同的设计和使用目标,所以选材的成本和加工测试的成本差别很大。用户可以根据使用要求选择编码器,而不仅仅是相信进口或者国产的产品,或者某个品牌中间商的宣传。如果没有正确的选择,即使买了某个“进口”品牌,也会出现“那么容易坏”或者“不允许”的问题。看很多公司的样品,产品可能有不同档次,价格相差很大。但是商家往往不指定。很多进口代理商甚至厂家,在进口品牌下,向客户推荐低档编码器作为标准工业级,从而损害用户利益,在使用中造成质量风险。目前国内用的很多日韩编码器和欧洲的一些不同品牌的编码器可能只有经济档次,尤其是日韩的一些品牌。经济档次主要在国内推广,用户需要了解清楚


CANopen绝对值编码器


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