德國HEIDENHAIN海德漢角度編碼器內(nèi)置軸承角度編碼器

內(nèi)置軸承角度編碼器的特點(diǎn)是系統(tǒng)精度高，滿足苛刻應(yīng)用要求，例如機(jī)床和印刷機(jī)。編碼器的內(nèi)置軸承確保編碼器的測量精度不取決于設(shè)備軸承。RCN 2001和RCN 5001系列

高生產(chǎn)力的絕對式角度編碼器

內(nèi)置定子聯(lián)軸器

空心軸， ∅ 20 mm / ∅ 35 mm

每圈位置數(shù)：26 bit / 28 bit

允許高軸速

帶溫度傳感器

接口：EnDat 2.2，發(fā)那科串行接口αi，三菱高速接口

可帶功能安全特性允許高軸速

RCN 2001和RCN 5001系列角度編碼器配純串行接口，允許的軸速高達(dá)3000 rpm，滿足應(yīng)用對高動態(tài)性能和高精確度的要求。

輕松測量溫度

結(jié)合使用HEIDENHAINEIB 5200傳感器連接盒可測量直驅(qū)電機(jī)的繞組溫度。溫度和位置數(shù)據(jù)由純數(shù)字接口傳輸給控制系統(tǒng)。

高精度

RCN 2001和RCN 5001系列角度編碼器線數(shù)高達(dá)16,384線，信號輸出質(zhì)量高。優(yōu)點(diǎn)是電機(jī)電流噪聲更低，運(yùn)行更平穩(wěn)，特別是由直驅(qū)電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸獲益尤其顯著。

可靠掃描

德國HEIDENHAIN海德漢角度編碼器采用高質(zhì)量掃描技術(shù)，顯著提高抗液體污染和抗冷凝水性能，顯著降低其污染對掃描信號或電機(jī)控制性能的影響。因此，基本可避免編碼器污染導(dǎo)致的加工過程干擾。

海德漢角度編碼器核心是光電掃描圓光柵 + 莫爾條紋 / 干涉細(xì)分 + 數(shù)字解碼，把機(jī)械轉(zhuǎn)角直接轉(zhuǎn)換成高精度電信號，分增量式與絕對式兩大類。

一、核心結(jié)構(gòu)（三大件）

圓光柵碼盤：玻璃 / 金屬基材，光刻刻出均勻徑向柵線（增量式）或多層同心二進(jìn)制碼道（絕對式），隨被測軸同步旋轉(zhuǎn)。

讀數(shù)頭（掃描單元）：含LED 光源、掃描掩膜（指示光柵）、光電探測器、信號處理 ASIC，固定不動，與碼盤無接觸HEIDENHAIN。

接口電路：放大、細(xì)分、編碼、輸出（EnDat、BISS?C、SSI 等）。

二、工作原理（分增量 / 絕對）

1. 增量式（如 ERN/ROD 系列）：莫爾條紋 + 正弦插值

光學(xué)掃描（成像掃描原理）

LED 發(fā)出平行光，穿過旋轉(zhuǎn)的圓光柵與固定的掃描掩膜（柵距相同），疊加產(chǎn)生莫爾條紋（明暗相間）。

HEIDENHAIN海德漢角度編碼器原理示意圖

光電轉(zhuǎn)換

條紋移動被光電陣列捕獲，輸出兩路正交正弦 / 余弦信號（A/B 相），相位差 90°，用于判向與計(jì)數(shù)。

電子細(xì)分（核心高精度來源）

ASIC 對正余弦信號做16～1024 倍插值細(xì)分，把原始柵線（如 10,000 線 / 轉(zhuǎn)）提升到分辨率（單圈 23 位≈838 萬位置）。

計(jì)數(shù)輸出

每轉(zhuǎn) 1 個零位脈沖（Z 相），用于回零與參考校準(zhǔn)。

2. 絕對式（如 ECN/ROC/ROQ 系列）：多圈編碼 + 上電即讀

多層碼道編碼

碼盤上有多圈同心碼道（如 23 位單圈 + 多圈），每圈透光 / 不透光組合對應(yīng)二進(jìn)制角度地址。

并行光電讀取

光源穿盤，光電陣列同時讀取所有碼道，直接輸出當(dāng)前角度的絕對二進(jìn)制值，無需累計(jì)脈沖。

上電即知位置

斷電后位置不丟失，無需回零，適合五軸聯(lián)動、直驅(qū)轉(zhuǎn)臺等高精度場景。

協(xié)議輸出

通過EnDat 2.2、BISS?C 等串行協(xié)議輸出絕對位置 + 轉(zhuǎn)速 + 診斷信息。

三、HEIDENHAIN海德漢角度編碼器兩種掃描技術(shù)（決定精度等級）

成像掃描（標(biāo)準(zhǔn)）：柵距≈10 μm，莫爾條紋，安裝公差大，成本適中，用于標(biāo)準(zhǔn)精度（±2～±5 角秒）。

干涉掃描（高精度）：柵距≈4～8 μm，利用光衍射 + 干涉生成信號，諧波極小，可超高倍細(xì)分，用于超精密（±0.1～±1 角秒）如金剛石車床、半導(dǎo)體設(shè)備。

四、關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)

無接觸測量：無磨損，壽命長，穩(wěn)定性高HEIDENHAIN。

真有效值 + 高細(xì)分：正余弦信號細(xì)分，角度分辨率可達(dá) ±0.1 角秒。

絕對式斷電記憶：多圈編碼，上電直接讀取絕對位置，無需回零。

工業(yè)級防護(hù)：IP64/IP67，抗振動、耐高溫，適配機(jī)床 / 直驅(qū)電機(jī)惡劣環(huán)境。

五、典型型號與應(yīng)用

增量式：ERN 1387（伺服電機(jī)）、ROD 280（轉(zhuǎn)臺）。

絕對式：ECN 1113（伺服）、ROC 413（高精度轉(zhuǎn)臺）、ROQ 400（空心軸直驅(qū)）。

應(yīng)用：五軸機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺、C 軸、直驅(qū)電機(jī)、精密測量機(jī)、天文望遠(yuǎn)鏡。