磁编码器的安装与调整技术研究
摘 要：文章主要介绍了磁编码器的工作原理及一台使用德国Lenord+Bauer公司生产的MiniCode GEL2443系列的小型磁编码器的电主轴编码器调式技术规范的探索，经过研究总结了一套适合此系列的磁编码器的安装调试方法，通过编码器的相关信号对编码器和齿轮盘的相对位置进行了调整，提高了磁编码器的输出信号强度及检测精度。
关键词：磁编码器；信号强度；MiniCode GEL2443；安装调试
1 概述
在现代化自动控制领域中，编码器广泛应用于旋转部件上，用于精确获得旋转部件的精确位置信息。通常情况下为获取旋转部件的位置及速度信息，一般使用光电编码器、旋转变压器等类型的角度传感器。然而旋转变压器体积较大、精度不高，光电编码器不能耐受较大强度振动，工作环境受到一定限制[1]。磁编码器是一种新型磁敏感元件为基础的检测装置[2]，相对于光电编码器，磁旋转编码器具有体积小、转速高、成本低，而且不易受油污、水汽等外界污染的影响、抗干扰能力强、具备优异的抗冲击振动的特点，因此近年来在工业生产尤其是在自动化控制方面的应用不断增加[3]。
2 磁编码器的原理
磁编码器是一类新型的角度或位移检测传感器，其工作原理是采用磁阻或霍尔元件，对角度或者位移变化的磁性实体进行测量[4]。磁编码器中导磁器件代替了传统的码盘，编码器上的永磁体会将旋转的齿轮盘的磁化，当磁化的齿轮盘随着旋转部件旋转时，齿轮盘会产生周期性变化的空间漏磁，漏磁直接作用于磁电阻之上，使其内部的载流子因受到洛仑兹力的作用后运动轨迹发生偏转或产生螺旋运动，从而导致磁感应元件内部的电位差发生变化。宏观的表现为编码器感应元件的磁阻的阻值随着外磁场的变化而变化。磁电阻效应是磁旋转编码器工作的基本物理原理，充磁磁极的个数即齿轮盘的齿数决定了编码器的分辨率，充磁磁极的均匀性和剩磁强弱决定了编码器结构和输出信号质量[5]。
3 编码器的安装与调整
MiniCode对于实现狭小空间旋转运动的齿轮、电机、高速电主轴的非接触式测量提供了技术解决方案，与其配合使用的是一个高精度的齿轮盘，齿的模数为0.3mm或0.5mm，磁编码器输出信号为两路正弦信号，相位相差90度，频率范围为0～200kHz，编码器线缆最大长度为100m，工作电压为5V，原点的检测形式为凹槽，为了齿轮盘高速旋转时有良好的动平衡，减小离心力造成的偏摆，应该在齿轮盘对称的位置打孔。
编码器共有6路信号输出，其中可以分为3对，分...
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