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高分辨率编码器的优势和实际应用
近年来，市场上推出越来越多高分辨率编码器。maxon也推出其高端型号：紧凑型ENX 16 RIO编码器。但哪些应用从高分辨率编码器中获益最多？
对于编码器的要求正在不断提高。定位应用尤其如此，例如贴装电子元器件的定位应用。原因在于：电气触头数量不断增加，与此同时，现代化高度复杂的集成电路（例如微处理器或可编程逻辑模块 (FPGA) 的外壳尺寸却在持续减小。举例来说，符合JEDEC标准MO-298的现代化WF-XBGA外壳具有多达2,601个触头以及0.4 mm的网格尺寸，这就需要达到0.4°m或1/900转的定位精度。要完成这项任务，旋转编码器应该具有十倍的分辨率。对于增量式编码器，最小分辨率应该达到2,250次脉冲 (cpt)。
而对于高度恒定的速度控制应用，它对编码器分辨率的要求更高：由于转速与设定值的最大偏差与必需的编码器分辨率之间存在平方关系，因此完成这项任务所需的编码器脉冲数达到10,000次。一般来说，驱动系统越小、惰性越低，所需的分辨率就越高。
编码器应该坚固紧凑
这两项应用不仅要求高分辨率，而且还需要相对较高的最大转速以及无差错的编码器功能，以实现敏捷、动态的最终系统。尤其重要的一点是：即使是高分辨率编码器，也应该尽量减少额外安装空间，并且在电气和机械方面坚固耐用。
ENX 16 RIO编码器
全新的maxon解决方案脉冲数达到65,536次
新型maxon ENX 16 RIO编码器（RIO代表反射、插补、光电）结构尺寸特别紧凑，可以满足高分辨率光电编码器的要求。这款编码器采用最新技术，脉冲数可达到65,536次。编码器为注射成型结构，外径16 mm、长7 mm，具有十分坚固的机械特性。
直接安装在电机轴上
ENX 16 RIO是一款增量式三通道编码器，具有与差分EIA RS422兼容的输出信号。编码器的分辨率可在出厂时配置完成，配置范围在512次脉冲数到最大值之间。在分辨率不超过4,096次脉冲数的情况下，即使转速高达40,000 rpm，编码器也能保证无错误地工作。如果将分辨率加倍，则转速应该减半，原因在于最大输出脉冲频率被限制为3 MHz。但是，即使在极高的分辨率（16,384次脉冲数）下，仍能实现10,000 rpm的转速，而且所有部件全部容纳在方圆咫尺的外壳之内。高转速运行可通过一个没有弹簧类连接元件的外部轴承结构提供支持。将目标直接安装在电机轴上，就可以在定位应用中使用整个动态范围。
ENX 16 RIO编码器采用具有256个码道的码盘。借助最多可进行256次的可编程插补，可实现高达65,536次脉冲数的分辨率。使用增量正交评估时，最大位置分辨率为18位。尽管分辨率很高，但编码器仍然非常坚固：工作温度范围在-40°C至+100°C之间，与适配的电机法兰组合使用时，电路板的塑封表面可用作符合IP5x标准的防尘外壳。因此，这种光电式编码器也可用于“脏污”环境。ENX 16 RIO为工程师提供适用于各种maxon DC电机的模块化解决方案。基于DCX 16至DCX 35、EC-4pole 22和EC-4pole 30系列以及铁绕组内转子电机EC-i 30、EC-i 40和EC-i 52，可以构成直接驱动解决方案。
从3D打印机到手术机器人
表1中总结了新型ENX 16 RIO编码器的关键数据。这种新型高分辨率编码器特别适合高精度位置和速度控制。它的最大脉冲数较高并采用外部轴承结构，这意味着在速度和控制动态方面几乎不需要作出任何妥协。坚固耐用的ENX款型外壳、较宽的工作温度范围、差分RS422接口，再加上maxon电机上规定的防尘装置，就为许多高端应用提供了新型解决方案，例如精密测量、印刷机、delta机器人、3D打印机、绘图仪、手术机器人、触觉应用、电子元器件贴装等。请牢记：要充分利用全新编码器的功能，位置和速度控制器就需要足够的动态性能并进行适当调整。这可以通过maxon高性能运动控制器来实现，例如ESCON、EPOS4和MAXPOS。机械输出部件同样也需要满足最高的质量和精度要求。总的来说，由于上述原因，在直接驱动应用中应该首选安装高分辨率编码器。
