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浅析编码器的经济等级和标准工业等级
来源：未知 日期：2017/01/24 浏览量：次
编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器根据使用情况，大致可分为商用级与芯片级、经济级、标准工业级、各类特殊工业使用级。
商用级与芯片级：
例如打印机，磁卡机内部的编码器，构造简单，很多外壳都没有的，几乎不用谈温度、防尘防水和电磁兼容的，价格极其便宜。芯片级：价格很低，目前国外一些半导体芯片厂家提供，或下游厂家简单封装的，无外壳或简单外壳，电源和信号仅简单处理，适用于厂家二次电路开发，接收线路距离编码器不宜超过50cm，一些流量计、阀门电调厂家选用此等级，该类编码器的防护与电磁兼容抗干扰，应由二次开发的厂家去兼顾的，如不了解，较易造成损坏。
经济级与工业级：
经济级的已有简单封装与简单处理，适用于单机设备，例如绣花机类的，但经济级的特点就是与工业级比较的经济性，其设计与选材都定位在经济实惠上，并不适合大型设备、流水线和工程项目，而工业级的设计、选材与检测都是按标准工业要求做的，适合于各种工业设备、流水线和工程项目，两种级别的典型区别，可从外观和参数表上看到的差别如下：
1.轴承
经济级的转轴轴承为单轴承，（芯片级的有些都不用滚珠轴承），有些经济级的轴承外部是由卡子固定，可以看到卡簧（如下图），有些较聪明,轴承前面加个零件遮住了卡簧，单轴承的在使用一段时间后，由于受力支撑的单一，精度自然就难以保证了，密封性也差些。而工业级的是双滚珠轴承结构，多平衡支撑点，轴的精密性、抗冲击性、密封性都要高。双轴承的结构，对于轴的加工精度和安装精度要求很高，因为如果精度不够，因两个轴承的相互作用，转起来就有“卡”的感觉，所以拿着轴转一下，也可以感觉到轴的精密性。奇怪的是，有些标称“高精度”的编码器，轴承也是单轴承方法，其“高精度”在长期使用下，我不知是如何保证的。
2.外壳封装
经济级的外壳封装依赖于三个螺丝固定（在编码器的外壳外径上如有三个螺丝固定，由于螺丝的顶入，而造成外圆轻微变形而不圆，会影响密封性能），而工业级的外壳没有螺丝固定，密封是挤压式+O型密封圈一次密封的。有些用户以为工作环境没有尘、水汽的问题，怎么还会损坏呢？其实编码器在使用中，必然有开机与停机的变化中，由于热胀冷缩的温差而造成内外气压差，防护等级差的编码器，会产生“呼吸性”水汽，由于压差水汽吸入编码器，因时间的积累而损坏光学组件和电气线路，影响使用或损坏编码器，较典型的是用一段时间不准或信号不稳定。而有些编码器在较高温度下使用出现问题，以为是温度问题，实际却是密封性问题。
3.温度等级
经济级的一般只有-10度～60度，一般不会超过70度，而工业级的工作温度一般为零下20度～70度，好的为零下25度～80度的。温度等级其实反映的是内部零件选用的等级，大家要知道，一般民用级电子零件的温度大部分是到55度或60度，而到70度以上的优级工业级零件价格常常就会贵一倍以上，不同的等级不仅仅是温度问题，而且是其在使用中反映的失效概率。而宽范围不仅仅是可适用于这些极限温度范围，而且抗温度冲击波动的能力好。有些用户以为使用的环境到不了这些温度极限范围，55度就够了，但他们忽视了开机关机等温度冲击波动可能对器件的损坏，以及内部芯片的失效概率。
4.输出信号与电源
经济级的输出大部分是集电极开路的PNP或NPN，电源与信号没有极性保护和短路保护，集电极开路输出为单边非平衡形。抗干扰与信号远传要差，在有些工况下使用，尤其是工程型，其实是很不适用的。而工业级的输出是推挽式（兼顾PNP与NPN），或差分驱动的平衡输出，或其他标准工业信号。例如SSI信号，有些经济级的也标为SSI，但那个并非标准工业级RS422的SSI，买回来连起来才发现不对；工业级的电源为10-30Vdc，长距离压降衰减不影响，信号线往往带短路保护。很多工业现场电源会有短瞬间的不稳定，宽电源很重要，确保编码器工作不受影响，而极性短路保护可避免工程及检修中的接错线、偶发事故而损坏编码器。
5.电磁兼容性
经济级电磁兼容等级不是很高，基本没有为此的特别设计，而工业级电磁兼容性EMC一般要达到二级以上，（必须有检测标准及提供检测证书），包括浪涌、快速脉冲群、静电等标准测试，这些指标，关系到编码器在复杂电气环境下的稳定工作。
6.内部零件
内部零件从外观上和参数表上无法看到，工业级的往往集成化、模块化高，线路板贴片式焊接，有三防处理。
7.程序检测与标准及最后成本
标准工业级编码器，由于构造设计及零部件的选用，零部件成本可能是经济级编码器成本的几倍以上，再加上检测程序与标准均高于经济级，所以，工业级的编码器的成本远高于经济的。
编码器各类特殊工业使用级：比如防爆等级、汽车电子等级、高温等级（大于100度）、防浸水等级、超重载等级等。
商用级与芯片级：
例如打印机，磁卡机内部的编码器，构造简单，很多外壳都没有的，几乎不用谈温度、防尘防水和电磁兼容的，价格极其便宜。芯片级：价格很低，目前国外一些半导体芯片厂家提供，或下游厂家简单封装的，无外壳或简单外壳，电源和信号仅简单处理，适用于厂家二次电路开发，接收线路距离编码器不宜超过50cm，一些流量计、阀门电调厂家选用此等级，该类编码器的防护与电磁兼容抗干扰，应由二次开发的厂家去兼顾的，如不了解，较易造成损坏。
经济级与工业级：
经济级的已有简单封装与简单处理，适用于单机设备，例如绣花机类的，但经济级的特点就是与工业级比较的经济性，其设计与选材都定位在经济实惠上，并不适合大型设备、流水线和工程项目，而工业级的设计、选材与检测都是按标准工业要求做的，适合于各种工业设备、流水线和工程项目，两种级别的典型区别，可从外观和参数表上看到的差别如下：
1.轴承
经济级的转轴轴承为单轴承，（芯片级的有些都不用滚珠轴承），有些经济级的轴承外部是由卡子固定，可以看到卡簧（如下图），有些较聪明,轴承前面加个零件遮住了卡簧，单轴承的在使用一段时间后，由于受力支撑的单一，精度自然就难以保证了，密封性也差些。而工业级的是双滚珠轴承结构，多平衡支撑点，轴的精密性、抗冲击性、密封性都要高。双轴承的结构，对于轴的加工精度和安装精度要求很高，因为如果精度不够，因两个轴承的相互作用，转起来就有“卡”的感觉，所以拿着轴转一下，也可以感觉到轴的精密性。奇怪的是，有些标称“高精度”的编码器，轴承也是单轴承方法，其“高精度”在长期使用下，我不知是如何保证的。
2.外壳封装
经济级的外壳封装依赖于三个螺丝固定（在编码器的外壳外径上如有三个螺丝固定，由于螺丝的顶入，而造成外圆轻微变形而不圆，会影响密封性能），而工业级的外壳没有螺丝固定，密封是挤压式+O型密封圈一次密封的。有些用户以为工作环境没有尘、水汽的问题，怎么还会损坏呢？其实编码器在使用中，必然有开机与停机的变化中，由于热胀冷缩的温差而造成内外气压差，防护等级差的编码器，会产生“呼吸性”水汽，由于压差水汽吸入编码器，因时间的积累而损坏光学组件和电气线路，影响使用或损坏编码器，较典型的是用一段时间不准或信号不稳定。而有些编码器在较高温度下使用出现问题，以为是温度问题，实际却是密封性问题。
经济级的一般只有-10度～60度，一般不会超过70度，而工业级的工作温度一般为零下20度～70度，好的为零下25度～80度的。温度等级其实反映的是内部零件选用的等级，大家要知道，一般民用级电子零件的温度大部分是到55度或60度，而到70度以上的优级工业级零件价格常常就会贵一倍以上，不同的等级不仅仅是温度问题，而且是其在使用中反映的失效概率。而宽范围不仅仅是可适用于这些极限温度范围，而且抗温度冲击波动的能力好。有些用户以为使用的环境到不了这些温度极限范围，55度就够了，但他们忽视了开机关机等温度冲击波动可能对器件的损坏，以及内部芯片的失效概率。
4.输出信号与电源
经济级的输出大部分是集电极开路的PNP或NPN，电源与信号没有极性保护和短路保护，集电极开路输出为单边非平衡形。抗干扰与信号远传要差，在有些工况下使用，尤其是工程型，其实是很不适用的。而工业级的输出是推挽式（兼顾PNP与NPN），或差分驱动的平衡输出，或其他标准工业信号。例如SSI信号，有些经济级的也标为SSI，但那个并非标准工业级RS422的SSI，买回来连起来才发现不对；工业级的电源为10-30Vdc，长距离压降衰减不影响，信号线往往带短路保护。很多工业现场电源会有短瞬间的不稳定，宽电源很重要，确保编码器工作不受影响，而极性短路保护可避免工程及检修中的接错线、偶发事故而损坏编码器。
5.电磁兼容性
经济级电磁兼容等级不是很高，基本没有为此的特别设计，而工业级电磁兼容性EMC一般要达到二级以上，（必须有检测标准及提供检测证书），包括浪涌、快速脉冲群、静电等标准测试，这些指标，关系到编码器在复杂电气环境下的稳定工作。
6.内部零件
内部零件从外观上和参数表上无法看到，工业级的往往集成化、模块化高，线路板贴片式焊接，有三防处理。
7.程序检测与标准及最后成本
标准工业级编码器，由于构造设计及零部件的选用，零部件成本可能是经济级编码器成本的几倍以上，再加上检测程序与标准均高于经济级，所以，工业级的编码器的成本远高于经济的。
编码器各类特殊工业使用级：比如防爆等级、汽车电子等级、高温等级（大于100度）、防浸水等级、超重载等级等。