电容式编码器综合性能更优 未来市场占比有望提升

按照工作原理来划分,编码器可以分为光学编码器、磁性编码器、电容式编码器等类型。电容式编码器主要由转子、固定发射器、固定接收器三部分组成,具有精度高、抗干扰性强、环境适应性强、稳定性优、体积小、使用寿命长等优点。

电容式编码器通过测量调制旋转电场来测量参数,其工作过程是,通过固定发射器发送载波信号,运动的转子调制空间电场将载波信号反射给固定接收器,利用ADC(模数转换器)对信号进行采样,再利用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)进行解调并计算得到测量结果。

电容式编码器的工作原理与光学编码器、磁性编码器不同,克服了后两者的缺点。与光学编码器对比,电容式编码器不采用光学元件与玻璃码盘,而采用电路板,尺寸小,不易受高低温、振动、灰尘、油污等外界因素影响,环境适应性更强,测量精度更加稳定,能耗更低,使用寿命更长。与磁性编码器相比,电容式编码器的分辨率、精度更高,不受电磁、温度干扰。此外,电容式编码器还具有可编程的优点。

电容式编码器包括电容式线性编码器、电容式旋转编码器两大类产品。电容式线性编码器测量物体直线位移;电容式旋转编码器测量旋转物体角位移。在编码器整体市场中,由于旋转编码器可测量参数相对较多,包括角度、速度、长度等,其应用比例更大,处于主导地位,而线性编码器市场份额占比较小,电容式编码器市场也是同样发展状况。

根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国电容式编码器行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,电容式编码器可以广泛应用在电子、汽车、医疗、工业设备等领域。2021年,全球编码器市场规模约为17.8亿美元,同比增长8.7%。一直以来,光学编码器在运动控制领域是主流选择,市场份额占比大,与之相比,电容式编码器市场份额小。

新思界行业分析人士表示,现阶段,工业高端自动化设备是推动编码器市场增长的重要动力。随着科技不断进步,工业设备对控制系统的精度要求不断提高,同时编码器在工业领域的应用范围也在不断拓宽。在此背景下,高精度且环境适应性强的编码器更具发展前景,未来电容式编码器市场份额占比有望不断提升。

在全球范围内,电容式编码器生产商主要有美国Grayhill、美国CUI Inc、美国Dynapar、美国森萨塔、英国Newall、英国TT Electronics、德国库伯勒、德国SIKO、意大利Eltra、日本Mitutoyo等。