各類電子數(shù)顯卡尺及傳感器的性能簡介

從傳感器的編碼方式來分有增量碼和絕對(duì)碼兩種。增量碼是靠電子計(jì)數(shù)器對(duì)節(jié)距數(shù)量計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)位移測量，就象一把刻有刻度的標(biāo)尺，但刻度上沒有數(shù)字，用這把標(biāo)尺來測量，就必需要數(shù)標(biāo)尺上刻線的數(shù)量，這就會(huì)出現(xiàn)多數(shù)和漏數(shù)的現(xiàn)象。造成非常大的測量誤差；電子計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)的過程中，當(dāng)移動(dòng)速度超過電子計(jì)數(shù)器的響應(yīng)速度時(shí)，就會(huì)少計(jì)數(shù)；當(dāng)出現(xiàn)電磁干擾脈沖時(shí)，電子計(jì)數(shù)器就會(huì)多計(jì)數(shù)。而且，在測量過程中掉電，原來計(jì)數(shù)的內(nèi)容就會(huì)丟失，也就失去了相對(duì)于原始點(diǎn)的位移。所以，增量碼數(shù)顯卡尺抗干擾能力差，移動(dòng)速度受限制。使用中要經(jīng)常校對(duì)“0”位來確認(rèn)計(jì)數(shù)沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤。這嚴(yán)重影響了這種卡尺的工作效率和可靠性。絕對(duì)碼的位移已經(jīng)“記錄”在標(biāo)尺上，就象標(biāo)尺上的每一條刻線上都有記錄位移的數(shù)值一樣，用這把標(biāo)尺來測量，直接讀取標(biāo)尺上的刻線的數(shù)值就可以了，簡單、快速、可靠。抗干擾能力大大提高，并且在測量過程中短時(shí)掉電都不影響測量結(jié)果。所以，絕對(duì)碼比增量碼，有著無法比擬的優(yōu)越性。從上述幾種傳感器的原理和絕對(duì)編碼原理來說，都可以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)編碼，但實(shí)現(xiàn)的難度、復(fù)雜程度和實(shí)用性有很大的不同。

從精度方面來說，光柵的精度最高，感應(yīng)同步器、磁柵和容柵次之，電感傳感器和電渦流傳感器在小位移測量中精度較高，但大位移測量線性不好，精度很低。

卡尺的工作環(huán)境一般都較差，經(jīng)常接觸水、油、切削液等液體。這要求傳感器能適應(yīng)這種環(huán)境。光柵是靠光的透射或反射形成莫爾條紋工作的，當(dāng)有水等液體或有霧時(shí)，光會(huì)產(chǎn)生折射，破壞莫爾條紋的形成，使光柵無法工作，光柵對(duì)環(huán)境的要求是最高的，所以光柵數(shù)顯卡尺很快被容柵數(shù)顯卡尺取代。容柵對(duì)環(huán)境的要求比光柵低得多，在濕度小于80%的環(huán)境下能正常工作。容柵傳感器是靠電容量大小的變化工作的，由于水的相對(duì)介電常數(shù)是空氣的80多倍，而電容量又與相對(duì)介電常數(shù)成正比，所以當(dāng)容柵傳感器表面有水等液體時(shí)，大大改變了容柵的相對(duì)介電常數(shù)，電容量發(fā)生很大變化，容柵傳感器卡尺不能適應(yīng)有水的環(huán)境。水等介質(zhì)對(duì)磁場的影響很小，可忽略。所以靠磁場工作的傳感器基本上能適應(yīng)有水的環(huán)境，如感應(yīng)同步器、磁柵、球柵、電渦流和電感傳感器。

綜上所述，最理想的數(shù)顯卡尺是采用絕對(duì)碼的基于（電）磁場的傳感器。

目前，市場上絕大多數(shù)是增量碼容柵數(shù)顯卡尺，存在可靠性差和不防水等不足。日本三豐推出絕對(duì)碼容柵數(shù)顯卡尺，使容柵數(shù)顯卡尺在可靠性上前進(jìn)了一大步。國內(nèi)外又相繼推出基于（電）磁場的增量碼防水?dāng)?shù)顯卡尺，解決了防水的問題，但都有各自的缺陷，采用磁柵的數(shù)顯卡尺，磁柵條易被強(qiáng)磁場磁化，增量碼，可靠性差。

桂林浩利量儀科技有限公司生產(chǎn)的HOLY牌絕對(duì)碼數(shù)顯卡尺，采用電磁感應(yīng)傳感器，并設(shè)計(jì)出特殊的絕對(duì)碼編碼方式，使絕對(duì)編碼工藝性更好、成本更低。三豐的絕對(duì)編碼方式采用二道編碼，二道編碼的節(jié)距不相等，通過節(jié)距的差值來計(jì)算絕對(duì)位移。這就要求二道編碼的精度都很高，否則會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤。這樣，做一把絕對(duì)碼卡尺就相當(dāng)于做了兩把增量碼卡尺。HOLY數(shù)顯卡尺采用兩道（或更多）編碼，但精度只由其中一道編碼決定，與其它編碼無關(guān)，這樣與增量碼無異，但又實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)編碼。這樣降低了制造難度和成本。采用電磁感應(yīng)傳感器，又解決了防水的問題。實(shí)現(xiàn)了非常高的性價(jià)比