轴编码器与无轴承编码器，到底如何选择？

在选择轴编码器与无轴承编码器时，需要根据具体的应用场景、性能需求、环境条件和成本预算等因素进行综合考虑。以下是对两者的详细对比，以帮助做出合适的选择：

一、工作原理与结构

1. 轴编码器：

   ● 通常包含光传感器和光栅。当轴旋转时，光栅会中断传感器的光路，产生电脉冲，从而进行角度测量。

   ● 内部轴承通常较小，不适合重载。编码器连接的轴必须沿其轴线对中，以免与编码器自身的轴承对抗。

2. 无轴承编码器：

   ● 通常分为定子和转子两部分，分别固定在主机系统的主机架和旋转元件上。

   ● 这种设计使得编码器依赖主机系统的轴承，而非编码器自身的轴承，从而减少了安装和对中的复杂性。

二、性能特点

1. 轴编码器：

   ● 光学传感器在良性条件下表现良好，但在恶劣或室外环境中，尤其是在要求角度测量精度小于1°的情况下，可能因不稳固、易受极端温度影响、异物和冲击等问题而表现不佳。

   ● 电容式传感器在恶劣环境中同样不可靠，而磁传感器虽能在恶劣条件下工作，但测量性能受限，且易受直流电场影响。

   ● 电感式编码器较为坚固、紧凑，但安装时仍需注意对中问题。

2. 无轴承编码器：

   ● 常用的传感技术包括光学和感应式。光学环编码器在不干净或不稳定的环境中可能存在问题，需要仔细考虑安装公差。

   ● 感应环编码器能在极端温度和脏乱环境中可靠工作，且对不对中的包容性更大。

   ● 无轴承设计使得编码器更加紧凑，易于集成，不受轴径的影响，同时又能抵御恶劣的环境影响。

三、应用场景

1. 轴编码器：

   ● 适用于对精度要求不是特别高，且环境相对稳定的场合。

   ● 当需要检测轴的绝对位置或进行多轴精确运动控制时，轴编码器可能是一个合适的选择。

2. 无轴承编码器：

   ● 非常适合低轴向高度或大孔径的场合，大孔设计允许电缆、管道或机械元件穿过编码器中间。

   ● 在恶劣环境下仍能可靠运行，如工厂自动化、户外自动化、风力发电、机动车、电梯或纺织机械等领域。

   ● 当对中问题难以解决或需要提高设计灵活性时，无轴承编码器是一个理想的选择。

四、成本与维护

● 轴编码器通常成本较低，但可能需要额外的安装和对中成本。

● 无轴承编码器虽然初始成本可能较高，但由于其易于集成、稳定可靠且维护成本低，因此从长远来看可能更具经济性。

综上所述，轴编码器和无轴承编码器各有优缺点，选择时需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。在恶劣环境下或对精度要求较高时，无轴承编码器可能更具优势；而在成本预算有限或对精度要求不是特别高的场合，轴编码器可能是一个更经济实用的选择。

审核编辑 黄宇