增强编码器可靠性，小型化发展的编码器连接器

电子发烧友网报道（文/李宁远）编码器大家都很熟悉，作为伺服系统中最关键的零部件之一，编码器一直以来扮演着能够决定伺服系统上限的重要角色，在自动化、航空航天、医疗、机器人等领域应用广泛。编码器本质上其实也是一种传感器，测量旋转或者位移，并将其转换成电信号用于确定位置、计数、速度或方向。
 
影响编码器性能的连接件
 
按照连接方式不同，目前有两种类型的编码器，一种是导线型编码器，通过电缆直接连接编码器的接线，这些接线全部外露。另一种是连接器型编码器，通过接线转换器连接，类似于航空插头，防护性更好。
 
编码器连接器在一定程度上会影响编码器的性能，进而影响到伺服单元。比如编码器采用常规连接器安装时，如果其轴线与驱动轴的轴线之间存在有不同轴、不平行等综合误差，这就可能致使连接器出现疲劳破坏，缩短编码器使用寿命，严重影响到编码器的检测精度。所以合适的编码器连接器选择是很有必要的，能大大提高编码器工作的稳定性。
 
增量和绝对式编码器选择的编码器会略有差别，增量式编码器通常使用简单的两针连接器，而绝对式编码器往往选择多针连接器。按接口类型分类，目前常见的编码器连接器包括DIN编码器连接器、M12编码器连接器、M23编码器连接器。
 
DIN编码器连接器
 
DIN连接器是一类圆形连接器，DIN连接器公头都是13.2毫米直径的金属屏蔽插头，但是它们的针脚定义不同。
 
作为一种标准化的连接器，它适用于DIN 43650标准的编码器，连接编码器和控制器。此类连接器需要根据DIN接口的排列来连接器，编码器如果连接错误，会出现无读数的情况，此时用上位机调试速度环，会出现电机乱转的现象。
 
在选择DIN编码器连接器时有外螺母设计和内螺母设计之分，一般外螺母设计的DIN编码器连接器会有更好的机械性能，能够在连接器和线缆之间提供更大的稳定扭力，可靠性会更高，达到IP67等级的密封水平。
 
M12编码器连接器
 
M12连接器可以说是工业连接器里用的最多的一类连接器，尤其是和传感器相关的连接，是工业自动化领域的首选互连组件。此类结实耐用的连接器可在最为恶劣的环境中实现可靠连接，在编码器的应用上，M12同样给予了编码器可靠的支持。
 
在编码器应用中，一般选择3或4引脚的M12，和其他传感器一样。可靠性是M12编码器最大的优势，M12连接器不仅防水，还对冲洗和腐蚀性环境进行了设计。有些M12编码器连接器中还集成了自动断线功能，伺服应用中这种集成在连接器中的自动断线功能有很大优势，能够大大提升可靠性。一般小型编码器多会选择此类连接器。
 
M23编码器连接器
 
和M12对应，M23主要用于尺寸较大的编码器连接，在工业机器人中这种编码器连接器很常见。在所有对振动安全、防尘防水以及其他外部机械影响要求日益严格的领域，M23连接器都是能够胜任的。
 
M23连接器特别适用于伺服电机的编码器馈线系统，用来控制信号或者提供电源。在连接器小型化的发展趋势下，M23编码器连接器体积愈发紧凑，紧凑的尺寸下提供360°的全屏蔽性能，能很好地解决工控领域中出现的线路复杂，传输类型多，易受干扰等问题。
 
小结
 
不管选用哪种类型的编码器连接器，连接器的稳定性和抗干扰能力是编码器最看重的，尤其是在恶劣的工业场景中。此外，现在也有一种微型电机连接器，是将电源和制动器合二为一的可用于编码器的连接器，能将电机系统内部连接的成本分配得更低，在节约大量空间的前提下仍能达到IP67防护级别，适合紧凑型电机中的编码器连接。