德國HEIDENHAIN海德漢角度編碼器內置軸承角度編碼器

內置軸承角度編碼器的特點是系統精度高，滿足苛刻應用要求，例如機床和印刷機。編碼器的內置軸承確保編碼器的測量精度不取決于設備軸承。RCN 2001和RCN 5001系列

高生產力的絕對式角度編碼器

內置定子聯軸器

空心軸， ∅ 20 mm / ∅ 35 mm

每圈位置數：26 bit / 28 bit

允許高軸速

帶溫度傳感器

接口：EnDat 2.2，發那科串行接口αi，三菱高速接口

可帶功能安全特性允許高軸速

RCN 2001和RCN 5001系列角度編碼器配純串行接口，允許的軸速高達3000 rpm，滿足應用對高動態性能和高精確度的要求。

輕松測量溫度

結合使用HEIDENHAINEIB 5200傳感器連接盒可測量直驅電機的繞組溫度。溫度和位置數據由純數字接口傳輸給控制系統。

高精度

RCN 2001和RCN 5001系列角度編碼器線數高達16,384線，信號輸出質量高。優點是電機電流噪聲更低，運行更平穩，特別是由直驅電機驅動的旋轉軸獲益尤其顯著。

可靠掃描

德國HEIDENHAIN海德漢角度編碼器采用高質量掃描技術，顯著提高抗液體污染和抗冷凝水性能，顯著降低其污染對掃描信號或電機控制性能的影響。因此，基本可避免編碼器污染導致的加工過程干擾。

海德漢角度編碼器核心是光電掃描圓光柵 + 莫爾條紋 / 干涉細分 + 數字解碼，把機械轉角直接轉換成高精度電信號，分增量式與絕對式兩大類。

一、核心結構（三大件）

圓光柵碼盤：玻璃 / 金屬基材，光刻刻出均勻徑向柵線（增量式）或多層同心二進制碼道（絕對式），隨被測軸同步旋轉。

讀數頭（掃描單元）：含LED 光源、掃描掩膜（指示光柵）、光電探測器、信號處理 ASIC，固定不動，與碼盤無接觸HEIDENHAIN。

接口電路：放大、細分、編碼、輸出（EnDat、BISS?C、SSI 等）。

二、工作原理（分增量 / 絕對）

1. 增量式（如 ERN/ROD 系列）：莫爾條紋 + 正弦插值

光學掃描（成像掃描原理）

LED 發出平行光，穿過旋轉的圓光柵與固定的掃描掩膜（柵距相同），疊加產生莫爾條紋（明暗相間）。

HEIDENHAIN海德漢角度編碼器原理示意圖

光電轉換

條紋移動被光電陣列捕獲，輸出兩路正交正弦 / 余弦信號（A/B 相），相位差 90°，用于判向與計數。

電子細分（核心高精度來源）

ASIC 對正余弦信號做16～1024 倍插值細分，把原始柵線（如 10,000 線 / 轉）提升到分辨率（單圈 23 位≈838 萬位置）。

計數輸出

每轉 1 個零位脈沖（Z 相），用于回零與參考校準。

2. 絕對式（如 ECN/ROC/ROQ 系列）：多圈編碼 + 上電即讀

多層碼道編碼

碼盤上有多圈同心碼道（如 23 位單圈 + 多圈），每圈透光 / 不透光組合對應二進制角度地址。

并行光電讀取

光源穿盤，光電陣列同時讀取所有碼道，直接輸出當前角度的絕對二進制值，無需累計脈沖。

上電即知位置

斷電后位置不丟失，無需回零，適合五軸聯動、直驅轉臺等高精度場景。

協議輸出

通過EnDat 2.2、BISS?C 等串行協議輸出絕對位置 + 轉速 + 診斷信息。

三、HEIDENHAIN海德漢角度編碼器兩種掃描技術（決定精度等級）

成像掃描（標準）：柵距≈10 μm，莫爾條紋，安裝公差大，成本適中，用于標準精度（±2～±5 角秒）。

干涉掃描（高精度）：柵距≈4～8 μm，利用光衍射 + 干涉生成信號，諧波極小，可超高倍細分，用于超精密（±0.1～±1 角秒）如金剛石車床、半導體設備。

四、關鍵技術特點

無接觸測量：無磨損，壽命長，穩定性高HEIDENHAIN。

真有效值 + 高細分：正余弦信號細分，角度分辨率可達 ±0.1 角秒。

絕對式斷電記憶：多圈編碼，上電直接讀取絕對位置，無需回零。

工業級防護：IP64/IP67，抗振動、耐高溫，適配機床 / 直驅電機惡劣環境。

五、典型型號與應用

增量式：ERN 1387（伺服電機）、ROD 280（轉臺）。

絕對式：ECN 1113（伺服）、ROC 413（高精度轉臺）、ROQ 400（空心軸直驅）。

應用：五軸機床回轉工作臺、C 軸、直驅電機、精密測量機、天文望遠鏡。