德国PILZ皮尔兹旋转编码器的技术研究
　　旋转编码器常用于旋转物体角度和速度的测量，其在自动化控制、冶金、风力发电和办公室用品等行业具有广泛的应用，旋转编码器按原理可分为接触式编码器、光电式编码器和电磁式编码器。接触式编码器方法简单，但较笨重，且测量精度较低，由于其属于接触测量，设备易损坏；光电编码器属于非接触编码器，其精度较高，但价格较贵，且对雨雾天气敏感；利用磁阻效应的磁性编码器，与光电、接触式编码器相比，具有体积小、结构简单，耐环境能力好等优点，具有广泛的应用前景。

　　德国PILZ皮尔兹旋转编码器的技术研究       皮尔兹旋转编码器装置包括：磁力表座组件、蜗杆、轴套、斜齿轮和步进电机。磁力表座组件依靠磁铁吸力固定在自动化装置上，磁力表座组件的弹性孔夹头夹住轴套，蜗杆安装在轴套中，旋转编码器的空心转轴上安装一斜齿轮。计算机输出的脉冲信号接入步进电机驱动器，步进电机驱动蜗杆转动，蜗杆驱动斜齿轮，斜齿轮驱动旋转编码器空心转轴。同时计算机读取旋转编码器的零位信号以判断其是否在零位，如在零位，计算机则立刻停止输出脉冲。实验结果表明：利用该装置可方便、快捷地使旋转编码器寻找并固定在零位，本文对基于GMR传感器芯片的磁编码器的关键技术进行研究，并进行增量式磁旋转编码器硬件电路和结构的设计。磁旋转编码器主要由多极钢、磁性传感器、信号调理电路和机械结构组成，用于测量电机转速、转向及位移等物理量。磁旋转编码器所采用的自旋阀GMR传感器是一种新型的传感器芯片，它内部为惠斯通电桥结构，能将磁场信息转化成模拟差分电压输出，具有灵敏度高、线性度好及封装尺寸小等优点，因此，磁编码器能够实现测量和小型化。首先对自旋阀GMR芯片的结构和应用进行介绍，对多极磁钢的空间磁场进行了分析，并用Ansoft Maxwell软件对空间磁场进行仿真分析。接着，对磁编码器的硬件电路和机械结构进行了设计，并使用PSpice仿真软件对一些硬件电路进行了仿真，如传感器调理电路部分、滤波和比较电路等。针对磁编码器的使用要求，给出一种磁编码器的结构设计。为验证GMR传感器的性能，搭建磁传感器调理电路的验证平台，用于测量输出信号的性能。验证平台主要包括数据采集和显示模块。 zui后应用验证平台进行输出信号的实验验证测试，主要包括信号源波形测试，信号调理电路处理后的波形测试，以及磁传感器调理电路验证平台的功能测试。实验结果表明磁传感器调理电路的设计达到了预期的目的。