伺服轮毂电机光编码器和磁编码器对比
在各种伺服运动控制中，编码器都是组成运动控制反馈回路的关键元器件，作为将机械运动转换为电信号的器件，编码器可为工程师提供位置、速度、距离和方向等基本数据，用以优化整个系统的性能。
伺服轮毂电机作为各类服务机器人、AGV、AMR、智能车、智能电动轮椅等的关键运动器件，需要选
择合适的编码器作为不同场景的应用需求。右图为精锐昌6.5寸伺服轮毂电机。
常用的高精度编码器有两种：光编码器和磁编码器。
一．光编码器
光学编码器一直都是运动控制应用市场的热门选择。它由LED光源（通常是红外光源）和光电探测器组成，透射式光源和探测器分别位于编码器码盘两侧，而反射式位于同一侧。码盘由塑料或不锈钢镜面制成，上面间隔排列着一系列透光和不透光的线或槽。码盘旋转时，LED光路被码盘上间隔排列的线或槽阻断或反射，从而产生两路典型的方波A和B正交脉冲，可用于确定轴的旋转和速度。
图1 透射式
图2 反射式光编码器
伺服轮毂电机常用的光编码器可以达到10bit或12bit分辨率，在响应速度上也比较好。虽然性能能完全满足轮毂电机要求 ，但是仍有几点缺陷，在机器人应用中多尘且肮脏的环境中，污染物会堆积在码盘上，伺服轮毂电机内部也难以做到完全的清洁和密封环境，从而阻碍 LED 光透射到光学传感器，发生丢线情况。
由于受污染的码盘可能会导致方波不连续或完全丢失，因而极大地影响了光学编码器的可靠性和精度。
另外，LED 的使用寿命有限，终总会烧坏，从而导致编码器故障。此外，玻璃或塑料码盘容易因振动或极端温度而损坏，因而限制了光学编码器在恶劣环境应用中的适用范围，将其组装到电机上不仅耗时，而且受污染的风险更大。
二．磁编码器
磁性编码器的结构与光学编码器类似，但它利用的是磁场，而非光束。磁性编码器使用磁性码盘替代带槽光电码盘，磁性码盘上带有间隔排列的磁极，并在一列霍尔效应传感器或巨磁阻传感器上旋转。
图3 磁编码器安装形式
码盘的任何转动都会使这些传感器产生响应，而产生的信号将传输至信号调理前端电路以确定轴的位置。
相较于光学编码器，磁性编码器的优势在于更耐用、抗振和抗冲击。而且，在遇到灰尘、污垢和油渍等污染物的情况下，光学编码器的性能会大打折扣，磁性编码器却不受影响，因此非常适合恶劣环境应用。
近年经过技术的不断发展，磁编码的精度和分辨率已经大幅提高。精度媲美光编，分辨率甚至达到了18bit. 磁编码器可选式输出和增量式输出，多集成了ABZ、SPI、SSI、PWM、UVW等多种输出接口方式，完全满足伺服轮毂电机的需要。
考虑到伺服轮毂电机的结构特点和应用场景，需要对环境友好、可靠性高、精度和分辨率高、维护方便等需要，首推磁编码器。精锐昌精密凭借在伺服轮毂电机行业的多年积累，可以为客户提供定制化的解决方案。
