浅谈户外旋转编码器的选择与要求。

浅谈户外旋转编码器的选择与要求。

基础施工中的大型设备和室外设备需要自动化和安全控制，大型设备和户外设备需要使用编码器。

包括：工程机械、工程机械、港口机械、大型起重设备、矿山机械、造船等大型设备施工；包括节水设备、风力发电和太阳能旋转跟踪设备、大型设备、户外设备等。这些大型户外系统越来越需要高度的自动化、安全性和可靠性，以及以下自动化和安全控制，例如：



高度控制；扭矩控制（长度加重力）；旋转和倾斜角度；双通道、多通道同步控制等都需要使用编码器。

编码器在大型设备和户外的应用环境比工厂中的小型设备复杂得多，编码器的可靠性要求也重要得多。

大型设备室外设备的特点：

与工厂中的小型和中型设备不同，

大型户外设备使用的环境要求；

大型户外设备使用的安全要求；

使用大型户外设备的最低维护要求；

--编码器的设计和选择非常重要，有必要学会分析和比较不同编码器的工作原理，并根据应用场景和客户需求选择编码器。

应用场景的具体性和编码器参数要求

由于大型设备厂很难保证恒温，而且大多在室外使用，中国的面积很大，从黑龙江的寒冷低温到南海的高温高湿；沿海地区黄梅季节和海风盐度；西北地区昼夜极端温差；在选择旋转编码器时，必须提前考虑这些环境因素。

1.耐高低温及温差

从80°C的高温到-40°C的低温

100°C的温差（热冲击）

编码器内部电路的三项预防措施

编码器腔内的实际温度与局部指定温度之间的差异，以及局部部件的高温。

炎热夏季天气的温度是在有保护和通风的标准气象箱中测量的气象温度。然而，对于暴露在阳光下的户外设备，实际温度远高于气象温度。有人曾经描述过，在夏天的某些条件下，暴露在阳光下可以使鸡蛋成熟一个下午。

鸡蛋蛋白质在一段时间内完全凝固的温度超过80摄氏度。

如果室外设备在夏季暴露在高温下而没有通风，如果不工作，编码器室内的温度可能会高于60摄氏度。打开后，局部组件甚至可以达到80摄氏度。

由于白天的高温，室内的气体会变热，晚上冷却的温差很大。腔室中的气体收缩，在编码器外壳内外压差的作用下，很容易吸入外部气体。如果气体中含有水分，它会积聚在电路板上，如果长时间暴露在户外而没有特殊保护，它会损坏小型电子元件或导致电路泄漏和断路。

因此，户外安装中使用的编码器的工作温度应高于80摄氏度。高低温差可以适应100°以上的温度。编码器的内部电路必须提前进行三项预防措施的处理。

零下40摄氏度的低温：在冬季，中国东北和西北的室外温度可以达到零下30摄氏度以上，低温工作需要零下40摄氏摄氏度的保修。

低温会导致机械紧固和堵塞、印刷电路板上的冷凝以及内部和外部电缆材料的质的变化。如果编码器轴承有轴承润滑脂，则必须更换为耐低温润滑脂。

2.剧烈振动

大型户外设备的振动是不可避免的，尤其是在机械、港口机械、风力发电和水利设备中。

编码器的抗振动水平应大于10G，最好是20G或更高；短期抗冲击性（振动）应大于100G。

其他环境因素包括潮湿的水蒸气、海风、沙尘暴、含硫化学腐蚀性气体和鸟粪。

3.编码器外壳保护的具体要求

首先，外壳防护等级必须达到IP67，无需螺丝封装。由于螺钉和密封材料与外壳材料的热膨胀和收缩系数不同，在昼夜温差下长期户外使用会产生间隙。

其次，外壳有材料要求。在沿海地区，由于潮湿和海风，最好使用不锈钢外壳。例如，港口设备和沿海水域保护项目；此外，在采矿、化学和冶金行业，设备上可能有大量灰尘可以清洁，也可能是腐蚀性气体。因此，最好使用不锈钢外壳。

4.特殊电气环境

大型设备和户外设备都使用大型高性能电机，在启动过程中，当大电流通过时，这些电机会在外围产生大的电磁场波动。

与工厂不同，大型户外设备通常有突然通电或断电的可能性，这通常会对设备的电源产生短暂的临时影响。

--电气干扰比工厂里严重得多。

电磁兼容性：电磁兼容性EMC一般必须达到2级或更高级别，并需要EMC认证；

功率等级：一般为宽电源，如10~30Vdc，具有极性短路保护。

电气保护等级：尽可能具有电源极性保护和信号短路保护。

5.信号传输

编码器信号电缆通常非常长，并且需要超过100米的编码器信号传输距离，

如果信号传输达不到100米，即使现场实际距离达不到百米，由于信号衰减和干扰，信号也不稳定；

6.接地要求

设备接地线是否良好的不确定性，通常是好的还是坏的。应注意敏感的接地要求，例如profibus DP的选择；

端子处的移动、振动、热膨胀和收缩、灰尘积聚等，接触不良、噪音和不确定性。

当使用Profibus-DP信号时，需要良好的接地。进口DP编码器采用分体式两件式结构，需要打开后DP接线盒进行接线。这种方法在户外使用时很难保证长期的密封性能，而且内部较小，布线头很容易吸收峰值效应带来的干扰。有必要向Canopen编码器学习，在不打开盖子的情况下使用无螺丝集成包装。总线接线位于编码器外部，不会打开编码器盖。

增量脉冲信号中干扰的风险，因为脉冲信号更容易受到干扰。如果需要选择增量编码器脉冲信号，则必须选择更高电压的HTL信号，并包括反相的a+a-B+B信号。并使用专用编码器信号电缆。编码器指定的信号传输距离必须大于100米。

7.绝对数字信号需要验证码

要使用ssi信号，必须添加CRC验证码。大型系统中的电干扰是复杂的，由于SSI信号的时钟脉冲干扰，可能导致数据跳跃。删除跳转数据需要验证码。所有其他通信信号都有验证码。

编码器的数字通信信号的传输速率不应该太快。通信速率过快意味着衰减过快，无法传输很远。例如，像profinet这样的工业以太网信号，传输速率必须很快，但以太网的信号频率很高，容易衰减或中断。在民用以太网中，断点可以用来继续，而大型设备中的中断很容易对设备构成安全风险，只能通过频繁的警报和关闭来验证。信号传输距离有限。

例如，在技术机器中，Canopen现场总线的抗干扰能力更强，对接地要求不敏感。通常的传输速率是250kHz。

易于使用和维护，4-20mA信号

如果精度要求不高，可以选择4-20mA信号输出。现场维修技术人员可以用万用表检查信号，大大简化了现场维修要求。

ModbusRTU信号相对流行且经济，各种PLC都有信号接口和信号测试代码。然而，传输速度较慢，少量使用一两个编码器仍然非常方便和经济。如果一个接口只使用一个编码器，则可以选择RS485广播模式。当地址设置为0时，它被用作连续传输的广播模式，具有快速更新和无外部干扰。由于它是在不考虑先前故障的情况下发送的，因此无需考虑先前的错误和中断的权利。

8、真假绝对值编码器，在大型设备来不得半点忽悠

确定绝对编码器是否基于记忆的关键根本不在于绝对编码器是否已经机械地存在于编码器内。它不受中间过程累积的影响，并更改编码数据，例如计数器的存在或不存在。电表是记录过程中的一个过程，可能受到外部因素或停电的影响，大型设备的电气环境复杂。就像记忆。记忆也是一个过程，在存储、存储和提取记忆中的信息时也会受到外部因素的影响。因此，开启和关闭内存实际上都是受周围环境复杂性影响的过程中的变化。真正的绝对编码器没有计数器，也不需要存储。它的绝对值编码长期机械存在，在使用过程中没有变化，也不受外部因素的影响。

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