編碼器非正常工作的原因是什么？編碼器在極端環(huán)境下故障的常見(jiàn)原因介紹！
編碼器工作場(chǎng)景
編碼器作為工控自動(dòng)化的核心部件，除了應(yīng)用在機(jī)械領(lǐng)域外，許多伺服馬達(dá)也需配備編碼器來(lái)供馬達(dá)控制器作為換相、速度及位置的檢出，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。編碼器的作用主要是用來(lái)偵測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)時(shí)速度、位置、角度、距離或計(jì)數(shù)，因此它的每一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確程度直接決定了整個(gè)控制系統(tǒng)的精確程度。
可是在實(shí)際的產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中，由于工作環(huán)境的復(fù)雜多變性會(huì)產(chǎn)生一些如磁場(chǎng)之類(lèi)的問(wèn)題出現(xiàn)，這樣編碼器的信號(hào)穩(wěn)定性就會(huì)產(chǎn)生偏差，不能正常工作從而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制都會(huì)受到影響。所以分析這些干擾情況的原因并找出相應(yīng)的解決辦法便是十分必要的。電子的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，有如下兩種情況比較常見(jiàn)，現(xiàn)歸納如下供讀者們借鑒。
編碼器脈沖丟失的問(wèn)題
由于機(jī)械安裝等原因造成的電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值與編碼器信號(hào)跌落的頻率存在異常對(duì)應(yīng)關(guān)系，這表明編碼器在某些位置上的光柵信號(hào)出現(xiàn)了問(wèn)題。
造成這樣的問(wèn)題的主要原因在于編碼器安裝過(guò)程中的野蠻施工，出現(xiàn)敲擊和沖撞等機(jī)械損傷，從而對(duì)編碼器的光電系統(tǒng)造成了損壞。
解決問(wèn)題：由于硬件的損傷，只能進(jìn)行更換新的編碼器！
編碼器信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題
由于電磁干擾造成SSI編碼器的時(shí)鐘信號(hào)在變頻器使能的情況下出現(xiàn)了“毛刺”，產(chǎn)生這種問(wèn)題的干擾源有：變頻器、耦合路徑、交變強(qiáng)電場(chǎng)耦合至編碼器信號(hào)回路。
問(wèn)題的解決：一方面處理信號(hào)電纜的屏蔽層可靠接地的情況；另一方面通過(guò)與干擾源（變頻器及動(dòng)力）進(jìn)行空間的隔離處理。隔離是破壞干擾途徑、切斷耦合通道，從而達(dá)到抑制干擾的一種技術(shù)措施。
編碼器在極端環(huán)境下的挑戰(zhàn)
編碼器通常用于一系列惡劣或具有挑戰(zhàn)性的最終用途應(yīng)用，包括食品/飲料加工、重型設(shè)備、起重機(jī)、特種車(chē)輛、能源生產(chǎn)設(shè)備、化學(xué)/石油加工、醫(yī)療設(shè)備、廢水處理、造船以及船舶、印刷設(shè)備和其他室內(nèi)外用途。在如此惡劣的環(huán)境中，編碼器故障的常見(jiàn)原因有以下三種：
1）固體顆?；蛞后w污染。
2）機(jī)械軸承過(guò)載。
3）信號(hào)輸出故障。由于這些問(wèn)題中的任何一個(gè)，編碼器將停止運(yùn)行或系統(tǒng)運(yùn)行不正常。
環(huán)境溫度變化會(huì)加速編碼器故障率。在編碼器冷卻期間，外部環(huán)境和外殼內(nèi)部之間的壓力差會(huì)導(dǎo)致編碼器“呼吸”，將空氣吸入外殼。隨著編碼器外殼溫度的下降，任何包含的濕氣都會(huì)在外殼內(nèi)部凝結(jié)，導(dǎo)致 PCB、接線(xiàn)和碼盤(pán)上結(jié)露，從而導(dǎo)致編碼器故障。
在許多應(yīng)用中，當(dāng)編碼器與水、冷卻劑、潤(rùn)滑劑和清潔劑直接外部接觸時(shí)，自然會(huì)發(fā)生液體進(jìn)入。通常，這些應(yīng)用在戶(hù)外或環(huán)境中（例如食品和飲料加工設(shè)施）會(huì)受到高壓沖洗。例如，在生產(chǎn)過(guò)程中將酸奶放入容器中時(shí)，通常使用編碼器來(lái)監(jiān)控控制容器填充的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)。在一天的生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)束時(shí)，為了衛(wèi)生目的，對(duì)包裝機(jī)進(jìn)行清洗，這一過(guò)程包括通過(guò)將高壓熱液體噴射到機(jī)器上來(lái)清潔設(shè)備。
惡劣環(huán)境中的編碼器經(jīng)常暴露在沙子、鹽分、小木屑或灰塵顆粒等顆粒物中。這些微粒會(huì)進(jìn)入編碼器，阻塞光學(xué)過(guò)程，導(dǎo)致設(shè)備故障。在紙張加工中，編碼器監(jiān)控旋轉(zhuǎn)過(guò)程的速度或位置，這些旋轉(zhuǎn)過(guò)程控制紙漿流入機(jī)器以及將紙張送入卷軸。造紙是一個(gè)臭名昭著的骯臟過(guò)程，環(huán)境中充滿(mǎn)了含有紙漿的小液滴。液體形式的紙漿會(huì)聚集在工廠的幾乎所有東西上，導(dǎo)致所有組件（包括編碼器）上形成毛皮。即使是具有高 IP 等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)編碼器也無(wú)法長(zhǎng)期承受這種污染。
