LTN编码器 G36WTQIBI-2048-5
在工业自动化、机器人技术、精密制造和伺服控制等要求严苛的领域,对旋转位置信息的精确、可靠且无需参考点的获取是核心需求。LTN(Lenord + Bauer)作为全球的精密传感技术专家,其G36系列绝对值编码器一直备受推崇。型号G36WTQIBI-2048-5 正是该系列中一款集高分辨率、多圈记忆、坚固可靠和灵活接口于一体的杰出代表。本文将深入探讨这款编码器的技术特性、核心参数及其广泛的应用价值。
一、 产品定位与技术核心
G36WTQIBI-2048-5 是一款实心轴、机械式多圈绝对值编码器。其核心技术在于:
1. 光学扫描原理: 采用高质量光学系统对精密光栅码盘进行非接触式扫描,确保高精度和长寿命。
2. 机械式多圈记忆: 内部集成了精密的机械齿轮传动装置。当主轴旋转时,码盘记录单圈内的绝对位置;同时,齿轮系将主轴的圈数精确地传递并记录在内部的圈数码盘上。这种设计无需电池即可记忆总转数(在额定圈数范围内),消除了电池维护、失效或低温失效的风险,显著提高了系统可靠性。
3. 坚固设计: G36系列以其坚固耐用的工业级设计闻名。金属外壳、精密轴承和高防护等级使其能承受恶劣的工业环境(振动、冲击、油污、灰尘、温湿度变化)。
二、 型号解析:G36WTQIBI-2048-5
LTN的型号命名通常包含关键特性信息:
· G36: 指代该编码器属于G36系列,通常表示其外形尺寸(如36mm外径)。
· W: 通常表示宽温范围 (Wide temperature range),适用于温度环境。
· T: 通常代表实心轴 (Solid shaft)。
· Q: 通常表示机械式多圈 (Mechanical multi-turn) 功能。
· I: 通常代表具有增量信号输出 (Incremental signals),在绝对值接口之外提供额外的增量信号。
· BI: 通常代表双通道差分增量信号输出 (Bi-phase differential incremental outputs, A, /A, B, /B),以及参考零位信号 (Index, /Index)。同时隐含了具备绝对值接口。
· 2048: 表示单圈(每转)的绝对位置分辨率。这里指单圈有 2048个位置。通常对应12位二进制输出 (2^12 = 4096,但实际有效位置数常略小于理论值,2048对应11位)。
· 5: 表示多圈记忆能力。这里指能记忆 5圈 的完整旋转。超过5圈后,圈数信息会循环覆盖(如第6圈记录为第1圈,但位置值不同)。对于需要明确总转数的应用,需在5圈内进行参考点设置或由上位机处理溢出。
型号示例;
LTN编码器G71HSPPBI-0360-1
LTN编码器G71STOCIN-0512-543-24
LTN编码器G71WTKSBI-0600-1
LTN编码器G71DSQIBI-0720-165-24
LTN编码器G71TSSIBI-1024-1
LTN编码器G71WUTLBI-1125-517-24
LTN编码器G71SUOCBI-1200-1
LTN编码器G71WDLDIN-1250-534-24
LTN编码器G71WVTLBI-1440-1
LTN编码器G71WDQIIN-2048-556-24
LTN编码器G71SSKSBI-2500-150-24
LTN编码器G71TSLDBI-0900-5
LTN编码器G71SSLDBI-5000-1
LTN编码器G71DSLDBI-5000-121-24
LTN编码器G71TSLDBI-0900-5
LTN编码器G71SSKSBI-1000-121-24
LTN编码器G71SSKSBI-1800-120-24
LTN编码器G71SSTLBI-1024-143-05R9
LTN编码器G71DSPPIN-0256-141-24HX
LTN编码器G58SSLDBI-1130-120-24
LTN编码器G58LSIXIN-1152-1
LTN编码器G58HSKSBI-1200-132-24
LTN编码器G58WSKIBI-1250-1
LTN编码器G58WTTLBI-1270-134-24
LTN编码器G58WUOCBI-1440-1
LTN编码器G58LUQIBI-1500-176-24
LTN编码器G58SUSIBI-1600-5
LTN编码器G58WVHLBI-1800-530-24
LTN编码器G58WQLDIN-2000-5
LTN编码器G58DSIXBI-2048-532-24
LTN编码器G58ETKSIN-2160-553-24
LTN编码器G58TWKIIN-2200-5
LTN编码器G58DTTLIN-2400-155-24
LTN编码器G58EWOCIN-2500-1
LTN编码器G58TSQIIN-2540-557-24
LTN编码器G58LSSIIN-2592-5
LTN编码器G58WTHLIN-3000-151-24
LTN编码器G58LULDIN-3092-5
LTN编码器G58WQIXIN-3600-133-24
LTN编码器G36SRTLIN-1024-5
LTN编码器G36LNLDBI-1250-533-24
LTN编码器G36WWIXBI-1440-5
LTN编码器G36WSKSBI-1500-555-24
LTN编码器G36SSOCBI-2000-522-24
LTN编码器G36WTQIBI-2048-5
LTN编码器G36LRSIBI-2500-554-24
LTN编码器G36WRTLBI-3600-5
LTN编码器G36LNLDIN-4096-532-24
LTN编码器G1BWHLDBI-1024-5F1-24
LTN编码器G1BW7KSIN-2048-5F3-24
LTN编码器G1BWJSIIN-2500-5F4-05
LTN编码器G1BWGKIIN-4096-5F7-24
LTN编码器G1BW6LDIN-8192-5F1-05
三、 核心功能参数详解
以下是 G36WTQIBI-2048-5 的关键功能参数总结:
参数类别 | 参数项 | G36WTQIBI-2048-5 规格值 | 说明 |
基本规格 | 类型 | 实心轴,机械式多圈绝对值编码器 | 核心定位 |
工作原理 | 光学扫描 | 非接触,高精度 | |
单圈分辨率 | 2048 (PPR / Positions per Revolution) | 单圈内提供2048个绝对位置点。通常对应11位二进制输出。 | |
多圈能力 | 5 圈 | 内部机械齿轮记忆多5整圈的旋转。 | |
电气接口 | 绝对值接口 | SSI (Synchron Serial Interface) | 标准工业串行接口,同步时钟读取位置数据。 |
SSI 数据位数 | 单圈:11位 (2048) + 多圈:3位 (5圈) | 总计 14位 绝对位置数据 (0...16383)。 | |
SSI 时钟频率 (Max) | 典型值 ≥ 1 MHz | 支持高速数据传输。 | |
SSI 信号电平 | RS422 (差分) | 抗干扰能力强。 | |
增量信号输出 | 差分: A, /A, B, /B, I, /I | 正交方波,带零位参考脉冲 (Index)。兼容差分接收器。 | |
增量信号分辨率 | 2048 PPR (脉冲每转) | 每转输出2048个A/B相脉冲。 | |
增量信号电平 | RS422 (差分) | 抗干扰能力强。 | |
电气特性 | 供电电压 | 5V DC ±10% | 典型工作电压范围 (4.5V - 5.5V)。 |
工作电流 | 典型值 ≤ 150mA (不含负载) | 功耗参考值。 | |
输出驱动能力 | 典型值 ≥ 20mA (短路保护) | 信号驱动能力。 | |
机械特性 | 轴类型 | 实心轴 | 标准类型,需配合联轴器使用。 |
轴径 | 6mm (常见值,具体需确认手册) | 关键安装尺寸。 | |
轴负载 (径向/轴向) | 典型值 50N / 25N (具体需确认手册) | 大允许机械负载,影响寿命。 | |
高机械转速 | 6000 rpm (典型值) | 允许的高旋转速度。 | |
启动扭矩 | 典型值 < 5 mNm (不含密封) | 旋转所需小扭矩。 | |
轴承寿命 | 典型值 > 1x10^9 转 (特定负载/转速下) | 预期使用寿命指标。 | |
环境与防护 | 工作温度范围 | -40°C 至 +85°C (W型宽温标志) | 适应严寒酷暑环境。 |
存储温度范围 | -40°C 至 +100°C | ||
防护等级 | IP67 (NEMA 6/13 等效) | 防尘、防高压水射流冲洗,适用于恶劣工业环境。 | |
抗振动/冲击 | 符合 EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 标准 | 能承受运输和使用中的机械应力。 | |
连接与安装 | 电气连接 | 轴向/径向 出线 或 连接器 (具体型号决定) | 提供灵活的布线选项。 |
安装方式 | 带安装法兰 (如 G36 标准法兰) | 便于固定到机器上。 |
关键参数解读:
1. 2048 PPR 单圈分辨率: 提供高精度的单圈内绝对位置反馈,适用于需要精确定位的应用(如机械臂关节、高精度转台)。
2. 5圈多圈记忆: 机械齿轮结构可靠地记录总转数(5圈内),无需电池,免维护。适用于行程有限但需要绝对位置信息的场合(如阀门控制、小型升降机构、有限行程的直线模组)。
3. 双接口 (SSI + 增量):
o SSI: 提供完整的14位(11位单圈 + 3位圈数)绝对位置数据,是PLC、运动控制器读取绝对位置的标准方式,速度快,抗干扰好。
o 差分增量 (A/B/I): 提供2048 PPR的正交信号和零位脉冲。兼容性强,可直接用于驱动标准伺服驱动器(工作在位置/速度模式),或用于需要高速位置捕获的应用(如速度测量)。差分输出大大增强了抗电磁干扰能力。
4. 宽温 (-40°C 至 +85°C) 与 IP67 防护: 确保在极寒(如户外设备)、高温(如靠近电机)以及粉尘、潮湿、冲洗(如食品饮料、制药)等恶劣环境下稳定可靠运行。
5. 高转速 (6000 rpm) 与坚固轴承: 满足高速旋转设备(如主轴、电机反馈)的要求,长寿命设计减少停机时间。
6. 实心轴与标准法兰: 便于通过弹性联轴器与各种驱动轴连接,安装标准化。
四、 核心优势与应用场景
核心优势:
· 高精度与高分辨率: 2048 PPR 满足精密定位需求。
· 真正免维护多圈: 机械齿轮记忆,无电池烦恼,超高可靠性。
· 环境适应性: 宽温、IP67防护,应对严苛挑战。
· 接口灵活强大: SSI提供绝对位置,差分增量兼容驱动器和高速应用。
· 坚固耐用,长寿命: 工业级设计,高负载能力,长轴承寿命。
· 安装便捷: 标准尺寸和接口。
典型应用场景:
1. 工业机器人: 关节轴绝对位置反馈,实现精确的末端定位和轨迹控制。
2. 伺服电机/驱动系统: 作为高分辨率反馈元件,提升闭环控制精度和动态性能(尤其利用增量接口)。
3. 工厂自动化 (FA): 旋转工作台定位、分度装置、机械手旋转单元、物料搬运设备角度控制。
4. 包装机械: 灌装、旋盖、贴标等工位的角度同步与定位。
5. 纺织机械: 锭子、罗拉、卷绕机的速度和位置控制。
6. 工程机械: 吊臂角度检测、回转平台定位(需注意多圈范围是否足够)。
7. 医疗设备: 诊断设备(如CT旋转部分)、的精密运动控制。
8. 测试测量设备: 需要高精度角度测量的仪器仪表。
9. 替代电池供电编码器场景: 在需要多圈绝对值但希望避免电池更换和失效风险的应用中,G36WTQIBI-2048-5是理想选择。
五、 选型与使用注意事项
1. 多圈范围确认: 5圈记忆是核心参数。务必评估应用的大可能旋转圈数。如果总转数可能超过5圈,需要:
o 选择更高圈数的型号(如G36系列有13圈、16圈、甚至更多圈数的型号)。
o 或在上位机程序中处理圈数溢出(需要额外的初始化或参考点)。
2. 接口匹配: 确认您的控制器或驱动器支持哪种接口:
o 需要绝对位置 -> 必须使用SSI接口。
o 只需驱动标准伺服驱动器或做速度测量 -> 差分增量接口通常足够。
o 两者都需要 -> 此型号支持。
3. 供电与接线: 严格遵循5V±10%供电要求,使用高质量电源。SSI和增量信号的接线(特别是差分线对A-/A, B-/B, I-/I)需正确连接,推荐使用屏蔽电缆并良好接地。
4. 机械安装: 使用合适的弹性联轴器(如梅花联轴器、膜片联轴器)连接,确保严格同心,避免施加过大的径向或轴向力。安装法兰需紧固牢靠。
5. 环境适应性: 虽然防护等级高,但仍应尽量避免化学腐蚀或长期浸泡。在转速下,注意轴承寿命和发热。
结论
LTN G36WTQIBI-2048-5 绝对值多圈编码器凭借其2048线的高分辨率、5圈可靠的机械式多圈记忆、宽温工作能力、IP67防护等级以及同时提供SSI绝对值和差分增量信号的强大接口,成为工业自动化和精密运动控制领域中一款竞争力的核心传感元件。它将高精度、高可靠性与环境适应性结合,特别适合那些对免维护性、抗恶劣环境和数据可靠性要求的应用。在选型时,清晰了解其核心参数(尤其是5圈限制)并确保与系统接口兼容,将能大程度发挥这款精密编码器的强大性能,为您的设备提供稳定、精确、值得信赖的位置反馈。
LTN编码器 G36WTQIBI-2048-5