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游标磁栅尺

IKVE 游标磁栅尺(IKV-YB 系列):主码道与游标码道等长、少 1 个极对,读头 IC-MU 离轴安装,气隙 ≤ 2 mm;精度 ±10 / ±15 μm,有效行程 40.96 ~ 384 mm

IKVE 游标磁栅尺(IKV-YB 系列)采用双码道游标编码(Nonius)结构:主码道与游标码道等长、相差一个极对,由两路信号的相位差反算绝对位置。它在相对宽松的极距下即可获得高分辨率,上电瞬间即读出位置,断电、停机、重启均无需回零。

产品概述

游标磁栅尺由 读数头 与 游标式磁性磁条 两部分组成,采用非接触式测量。磁条上录有两条并行的码道——主码道(Master)与游标码道(Nonius),两者长度相同,但游标码道少一个极对。读数头在同一位置同时读取两路信号,利用「两路相位差在整个量程内只出现一次」这一特性,直接解算出当前位置。

与依靠不断缩小极距来提升分辨率的增量式方案相比,游标式在 1.28 mm / 1.5 mm 这样相对宽松的极距下就能达到 ±10 μm 级精度,对磁条的录磁精度和读数头的安装要求都更宽松,综合成本更具优势。

磁条采用磁性橡胶尺带 + 不锈钢支撑钢带的复合结构,可按行程任意裁切与拼接,耐粉尘、油污、乳化液与振动,适合安装在工况较差的工业现场。

核心优势

  • 绝对位置反馈 —— 上电瞬间读出真实位置,断电、停机、重启均无需回零
  • 双码道游标编码 —— 主码道 + 游标码道(等长、少 1 个极对),由相位差唯一确定绝对位置
  • 宽松极距下的高分辨率 —— 1.28 / 1.5 mm 极距即可达 ±10 μm,降低磁条录磁与安装门槛
  • 非接触无磨损 —— 读数头与磁条无机械接触,无磨损、免维护、使用寿命长
  • 耐恶劣工况 —— 磁性橡胶尺带 + 不锈钢载体,耐粉尘、油污、乳化液与振动
  • 兼容通用读写芯片 —— 支持 iC-Haus MU128 / MU150 / MU200
  • 支持特殊定制 —— 可按设备与工况要求定制

码道结构与工作原理

下图为游标磁栅尺的码道结构。主码道极距为 1.28 mm 或 1.5 mm,游标码道极距相应为 1.3653 mm 或 1.6 mm —— 游标码道少 1 个极对,两条码道的周期因此相差 0.02 mm。读数头同时读到两路相位,两者之差在整个量程内唯一,据此一次性解算出绝对位置,无需事先寻找参考点。

「一程」为 32 个极距长,量程可由多程级联扩展:1.28 mm 极距对应 40.96 / 81.92 / 163.84 / 327.68 mm,1.5 mm 极距对应 48 / 96 / 192 / 384 mm。

IKVE 游标磁栅尺(IKV-YB 系列)码道结构:主码道与游标码道等长、少 1 个极对,读头 IC-MU 离轴安装,气隙 ≤ 2 mm
游标磁栅尺(IKV-YB 系列)码道结构:主码道与游标码道等长、少 1 个极对;读头离轴安装,气隙 ≤ 2 mm(点击查看原图)

技术规格

项目 参数
测量方式 绝对位置 · 非接触式
码道结构 双码道:主码道 + 游标码道(等长、少 1 个极对)
主码道极距 1.28 mm / 1.5 mm
游标码道极距 1.3653 mm / 1.6 mm(周期差 0.02 mm)
精度 ±10 μm / ±15 μm
有效行程 40.96 ~ 384 mm(分 4 档,逐型号数值见下方「规格明细表」)
磁条尺寸 宽 10 ± 0.2 mm × 厚 1.5 ± 0.05 mm
工作温度 −20 ℃ ~ +85 ℃
热膨胀系数 17 × 10⁻⁶ / K
输出信号 游标 Nonius(ABZ / SSI / BiSS-C 可选)
兼容读写芯片 iC-Haus MU128 / MU150 / MU200
材料与防护 磁性橡胶尺带 + 不锈钢支撑钢带;耐粉尘、油污、乳化液与振动

规格明细表

IKV-YB 系列按主码道极距分为两组,各型号的码道参数与有效行程如下。型号中的数字即主码道磁极对数,数值越大、有效行程越长。

① 1.28 mm 极距系列

项目 IKV-YB-32 IKV-YB-64 IKV-YB-128 IKV-YB-256
主码道极距 1.28 mm 1.28 mm 1.28 mm 1.28 mm
主码道磁极对数 32 64 128 256
游标码道极距 1.3653 mm 1.3653 mm 1.3653 mm 1.3653 mm
码道结构 双码道:主码道 + 游标码道(等长、少 1 个极对)
有效行程 40.96 mm 81.92 mm 163.84 mm 327.68 mm
精度 ±10 μm / ±15 μm(视磁条录磁精度与现场安装条件)
完整型号 IKV-YB-32-1.28-10 IKV-YB-64-1.28-10 IKV-YB-128-1.28-10 IKV-YB-256-1.28-10

② 1.5 mm 极距系列

项目 IKV-YB-32 IKV-YB-64 IKV-YB-128 IKV-YB-256
主码道极距 1.5 mm 1.5 mm 1.5 mm 1.5 mm
主码道磁极对数 32 64 128 256
游标码道极距 1.6 mm 1.6 mm 1.6 mm 1.6 mm
码道结构 双码道:主码道 + 游标码道(等长、少 1 个极对)
有效行程 48 mm 96 mm 192 mm 384 mm
精度 ±10 μm / ±15 μm(视磁条录磁精度与现场安装条件)
完整型号 IKV-YB-32-1.5-10 IKV-YB-64-1.5-10 IKV-YB-128-1.5-10 IKV-YB-256-1.5-10

有效行程 = 主码道磁极对数 × 主码道极距。量程超出上表范围时,可用多段磁条拼接扩展;磁条亦可按实际安装长度裁切。

型号说明

型号以 IKV-YB-128-1.28-10 为例,各段含义如下:

段位 示例 含义
品牌 IKV 深圳市埃克韦斯科技有限公司产品标识
系列 YB 游标式磁栅尺(Nonius)系列
磁极对数 128 主码道磁极对数,决定有效行程(128 × 1.28 mm = 163.84 mm)
极距 1.28 主码道极距,单位 mm(1.28 / 1.5 可选)
磁条宽度 10 磁条宽度,单位 mm

典型应用领域

  • 半导体设备
  • 医疗设备
  • 机器人 · 自动化
  • 光伏 · 锂电

安装与使用注意事项

  • 避免外部强磁场 —— 磁条与读数头附近请勿放置永磁体、磁力夹具、电磁铁或退磁设备。外部强磁场会改变磁条的磁化状态,导致精度下降甚至信号异常;装配时建议使用无磁工具。
  • 控制安装气隙 —— 读数头与磁条表面保持 ≤ 2 mm 的气隙,并尽量保持全程均匀。气隙过大将导致信号幅度不足,过小则有刮擦磁条的风险。
  • 保持磁条表面清洁 —— 避免铁屑、铁粉等铁磁性异物吸附在磁条表面,否则会干扰读数。建议定期用无纺布或软布蘸中性清洁剂擦拭,勿用金属刮刀刮擦。
  • 安装面平整、刚性良好 —— 磁条应贴合在平整的安装面上,借助配套不锈钢支撑钢带压紧或粘接固定,避免局部起翘造成气隙波动。
  • 裁切与拼接 —— 磁条可按实际安装长度裁切;需要更长行程时用多段磁条拼接,注意接缝处对齐、避免明显错位。
  • 温度与化学环境 —— 请在 −20 ℃ ~ +85 ℃ 范围内使用;避免长时间接触强酸、强碱与有机溶剂。

产品说明书

下载完整产品说明书(PDF),含磁分布示意图、技术规格、参数选型表与型号说明。

延伸阅读

游标磁栅尺在具体机构中的用法,以及指节短行程场景的替代方案:

说明:本页所列规格为 IKV-YB 系列标准配置。特殊工况与特殊规格请联系我们确认选型。产品图与规格如有更新,以最新版说明书为准。

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FAQ

常见问题

关于选型与使用,工程师最常问到的几个问题。

游标磁栅尺的一程是什么意思?40.96 mm 是最长行程吗?

一程指 32 个极距的长度,是最短的绝对测量单元:1.28 mm 极距对应 40.96 mm,1.5 mm 极距对应 48 mm。量程靠增加主码道磁极对数扩展,IKV-YB 系列分 32 / 64 / 128 / 256 四档,1.28 mm 极距最长到 327.68 mm,1.5 mm 极距最长到 384 mm;超出这个范围可用多段磁条拼接继续延长。

游标磁栅尺和增量式磁栅尺该怎么选?

需要上电即知位置、不允许回零的选游标式:它由主码道与游标码道的相位差直接解算绝对位置,断电重启无需寻零。只测相对位移、行程又很长的选增量式,成本更低。边界在量程——游标式单程最长 384 mm,超长行程上增量式更经济。

1.28 mm 和 1.5 mm 两种极距该怎么选?

两者精度都是 ±10 / ±15 μm,区别在安装容差与同行程下的型号长度。1.5 mm 极距磁化周期更长,对安装偏差与气隙波动的容忍度更大,适合工况较差、安装面不易做准的现场;1.28 mm 极距在同行程下所需磁条更短、占用空间更小,适合结构紧凑的设备。两者都要求读数头与磁条的气隙 ≤ 2 mm。

磁条拼接后精度还能保证吗?接缝处会不会有误差?

游标式每段磁条都能独立解算出绝对位置,不像增量式那样把偏差沿行程一路累加,因此拼接不会产生累积误差。需要注意的是接缝本身的机械质量:两段磁条要对齐、避免错位与起翘,接缝处磁场不连续,建议避开需要最高精度的工位。磁条也可按实际安装长度裁切。

断电或停机后位置会丢吗?重新上电需要回零吗?

不需要回零。主码道与游标码道的周期差在整个量程内只出现一次,读数头同时读到两路相位即可唯一确定当前位置,属于真正的绝对式测量。断电、停机、急停重启后上电瞬间就能读出真实位置,不必执行回零动作,也不存在回零过程中撞限位的问题。