運動應用的直線光柵
在一個直線運動系統中，無論使用伺服還是步進電機，安裝一個線性編碼器就可以提高機器性能和工藝質量。在伺服應用中，電機的旋轉編碼器監控其速度和方向，但是線性編碼器監控負載的實際位置。使用步進電機時，位置監控尤為重要，因為通常步進器以開環配置運行，因此難以驗證系統是否移至正確的位置。
兩種最常見的線性編碼器類型是光學和磁性。以前，光學編碼器是分辨率低於5微米的唯一選擇。但是現在，改進後的磁性編碼器技術使得他們能夠以低至1微米的分辨率與光編相競爭。
巴魯夫S1F系列磁性線性編碼器，分辨率為1微米。
根據Balluff的行業與大客戶經理Tim Horgan的說法，選擇線性編碼器的首要考慮因素是：應用程序是否需要增量式或絕對式的反饋。為了做出這個決定，Horgan說，用戶應該考慮是否需要知道執行器在斷電後的位置。如果是，就需要一個絕對編碼器。因為當電源中斷時，增量編碼器將會失去參考值，負載的實際位置則需要重新確定。
Horgan指出，決定應用程序是否需要增量編碼器或絕對編碼器的另一種方法是考慮斷電後重新歸位是否可行。知道執行器的確切位置可能並不重要，但如果相對於機床的速度，機床的運行距離較長，那麼，絕對編碼器將有助於避免由於冗長的重新定位序列而導致的時間和生產力的浪費。
無論是增量式還是絕對式，下一個要考慮的因素是應用程序需要的技術。如上所述，光學編碼器使用光源和光檢測器來確定位置，其最適合於要求亞微米分辨率的應用。但是，因為他們的操作是基於檢測光線的，所以他們對破壞信號的汙垢和碎片非常敏感。對於光學編碼器來說，保持傳感器和標尺之間的適當間隙也是很重要的，以確保信號的完整性。衝擊和振動不僅會影響傳感器間隙，還會損壞傳感器。
顧名思義，磁性編碼器使用磁性讀寫頭和磁性刻度來確定位置。由於它們依賴磁場而不是光檢測，因此這些編碼器大多不受灰塵，碎片或油汙的影響。衝擊和振動也不太可能影響磁性編碼器。但是，它們仍可能受到干擾磁場的諸如鋼鐵之類的磁性碎片的影響。
巴魯夫增量式磁編碼器用於測試和分析245 kV三相電源開關的運行速度。該編碼器能夠提供精確的實時位置數據，同時能夠承受諸如熱量、溼度、震動和環境壓力。
無論編碼器類型如何，在傳感器與標尺之間保持正確的間隙是線性編碼器性能的關鍵因素，因為它會影響測量精度。許多製造商旨在最小間隙狀態下的編碼器精度，而巴魯夫則旨在最大間隙下的線性編碼器精度。這意味著，即使運行長度上的間隙距離存在變化，只要不超過最大間隙，用戶將始終從編碼器獲得規定的精度。在大多數情況下，所獲得的準確度會比所述的數值更好，因為雖然有差距波動但仍然低於最大值。
雖然編碼器可以增加線性定位系統的成本，但是它們的益處往往超過額外的支出。例如，當線性編碼器和滾珠絲槓或滾珠絲槓驅動的執行器一起使用時，通常可以選擇較低精度級別的絲槓。因為使用編碼器反饋可以補償滾珠絲槓定位誤差。但使用線性編碼器的真正好處通常是作為改進過程或輸出質量來實現的，無論是切割，分配還是定位。實驗室自動化是一個很好的例子。 實驗室設備中的許多線性運動系統使用成本較低的步進電機，但需要位置反饋來避免損壞機器或損失昂貴的測試樣品。對於這些應用，磁編可以在不增加成本的前提下保證設備運行的安全性和產品質量。
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