伺服电机用编码器浅析

伺服电机编码器是安装在伺服电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器，严格来说编码器是伺服电机的组成部分，但是重要性与伺服电机几乎相等。编码器的研发难度是较高的，在自动化领域的集中电路和分辨率精度是较为严格的要求，伺服领域主要是光学和磁性两种编码器。从物理介质的不同来分，另外旋转变压器也算一种特殊的伺服编码器，目前来看，磁电式编码器在精度上与光电编码器仍有差距，17位磁编，±3角分的精度，距离光编还是有不小的差距的。

中国伺服系统的发展是比较晚的，最早是在2000年前后开始萌生，主要是从变频器品牌衍生过来。这样的特点其实还是重驱动器而轻电机，从而在很短的时间里面，中国伺服品牌没有像变频器那样对国外品牌形成较为激烈的竞争，因为毕竟解决一个驱动器是解决不了伺服系统的问题的，没有成熟、稳定且高效的伺服电机，伺服系统就失去了一个必要的环节。

进入2010年之后，中国自动化品牌迎来了第一波上市高峰，伴随着资本的引入，以及对伺服系统的伺服电机重要性的认知，伺服电机的生产环节开始被中国品牌所重视，较为成规模的电机生产工厂大批量涌现，从而使得中国伺服品牌开始对国外伺服进行一定的竞争。但是这一阶段，国产伺服电机在编码器轴承以及胶水等细节上还是依赖国外，整体竞争力有限，无法形成真正的竞争。进入2018年后，国产伺服在编码器技术，国产化供应链环节上 取得长足进步，直接提升伺服系统的竞争力，开始形成对国外品牌的有力竞争。

目前市面国外伺服系统较为活跃的主要是日系与欧系两大类。

日系伺服厂家，一般将编码器、伺服驱动器、电机成套打包提供给客户；自身技术路线，也是综合利用各个部件的特点，发挥技术协同优势，整体提升伺服性能；他们一般通过专有的编码器协议，将伺服打造成一个封闭的系统，自家电机只能匹配自家驱动器，这样有利于实现最佳的整体性能，就像苹果手机一样，软硬件自己搞，可以极限榨取硬件性能，构造自己的生态。如，安川、松下、三菱、欧姆龙、山羊等日系厂家均是此路线。另外，由于深厚的技术积累，日本也衍生出了专门的编码器供应商，如多摩川、尼康、三协等。

欧系伺服则采取完全不同的技术路线，相比而言，欧系伺服更加开放；一般伺服驱动器厂家，只做驱动器，将驱动器功能性能做到极致，可以匹配各家编码器，可以匹配各种电机，如高创、ABB、ACS、elmo、贝加莱、copley和科尔摩根等；编码器方面，则衍生出了极其专业的海德汉、雷尼绍、sick等国际品牌，专业做磁编的也有伯根、博斯特、巴鲁夫等；当然也有些厂家，提供整套伺服，如倍福、西门子、施耐德等巨头。欧系伺服，大家分工明确，各自完善自己的技术，每一家都有自己的看家本领；另外，也衍生出了一系列的配套产业，特别是在半导体技术的支撑下，像ICHAUS、AVAGO、AMS、英飞凌等，为编码器技术提供ASIC级整体解决方案，如专用的感应芯片、细分芯片和解码芯片等。