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PILZ磁皮爾茲編碼器的智能化
PILZ磁編碼器是一種新型以磁敏感元件為基礎的檢測裝置，相對于光電編碼器，它具有許多優點，轉速高、可靠性高、抗震動等級高、抗干擾能力強；惡劣環境下適應能力強，防塵、防油；整體結構簡單，安裝簡易、可靠；調試方便，易于小型化且價格低廉。因此，PILZ磁編碼器具備很大的市場潛力，未來將在許多領域代替光電編碼器。

PILZ磁皮爾茲編碼器的智能化
PILZ磁編碼器性能主要取決于磁傳感元件的性能以及磁柵的充磁技術。由于采用高分辨率磁柵的編碼器制作工藝比較復雜、開發費用高，體積相對大；而采用單對磁極磁柵的PILZ磁編碼器，需要進行高倍電子細分，在外界擾動下容易產生較大的角度誤差，導致精度變低。因此，本論文研究一種采用具有固定的低細分倍數集成霍爾芯片和低分辨率磁柵（50極磁場）的方法，來解決以上矛盾。在磁場分布方面，基于靜態磁場理論，建立了理想情況下多極式磁柵的磁場分布模型，通過使用Ansys12.0軟件對磁柵上的磁場分布進行了實物仿真計算，獲得了磁場三維分布圖以及芯片檢測位置的磁場強度變化情況。通過以上兩種方式的理論研究，用于指導信號發生部分的設計和檢測結構的安裝定位設計。磁柵磁場的質量和分布決定了信號發生部分產生的模擬量信號的質量，它的優劣對編碼器的精度和信號處理的難度影響很大；信號處理部分能否在電機高速轉動下實現快速、精確的位置信息解算，決定了編碼器的性能好壞。所以本文將圍繞磁柵上的磁場分布和磁柵加工、安裝會帶來的誤差進行分析。磁場信號檢測芯片采用奧地利為電子的AS5306芯片，該芯片具有固定的細分倍數，每對磁極產生40個脈沖。PILZ磁編碼器使用線性霍爾元件作為主體，結構簡單，易實現微型化，適應惡劣環境能力強。實際應用中，PILZ磁編碼器的分辨率和精度除受制于線性霍爾元件的精度外，也與AD采樣精度、PILZ磁編碼器算法有密切關系。在分析比較PILZ磁編碼器的幾種實現算法的基礎上，給出了高精度的實現方案，在使用10 b it AD的基礎上，可達到超過0.1°的分辨率。所研究的智能化PILZ磁編碼器是對于轉動物體的位置、角速度進行高精度測量的一類傳感器，它可以把轉動物體的位置和角速度信息轉換成電脈沖信號，供二次儀表使用。 本文首先介紹了InSb磁敏效應的基本原理，對編碼器磁鼓的外圍磁場進行了計算分析，分析了磁鼓與磁頭間隙對磁頭輸出信號的影響，分析了磁鼓轉速對磁頭輸出信號幅度的影響，并根據這些計算和試驗分析，設計了PILZ磁編碼器的結構。對PILZ磁編碼器的信號處理電路進行了設計，設計了磁頭的放大比較電路、單片機信號采集電路和D／A轉換電路，設計了單片機信號采集和D／A部分的程序，使編碼器能在輸出數字信號的同時輸出與數字信號一一對應的模擬信號。對編碼器的各項性能進行了測試，結果表明：（1）智能化PILZ磁編碼器達到了設計的要求，能同時輸出準確的數字信號和模擬信號。（2）該智能化PILZ磁編碼器能夠在-10℃～70℃正常工作，信號輸出穩定準確，解決了半導體銻化銦磁敏電阻溫度特性差的問題。（3）該智能化PILZ磁編碼器能夠長時間穩定工作，有實際應用價值。（4）通過和現有的角度傳感器比較，該智能化PILZ磁編碼器具有溫度穩定性好，輸出模擬信號的線性度好，靈敏度靈活可調，可以作為一種新型的角度傳感器在工業控制中使用。

PILZ磁皮爾茲編碼器的智能化
由于加工安裝時存在偏差，會造成磁柵檢測極距的變化，在不嚴重的情況下，該芯片也能夠抑制這些誤差， zui終，本文在理論分析與仿真的基礎上研制了一臺微型、高速化的復合式PILZ磁編碼器，通過測試編碼器的頻響，研制的PILZ磁編碼器達到了項目一定的性能指標要求，并且具有體積小、速度快、運行可靠等優點。