旋转位置检测是工业设备中非常基础的一项功能。电机转了多少圈、机械臂关节转到什么角度、输送机构是否保持同步、阀门和转台有没有到达指定位置，很多控制动作最终都需要依靠编码器或者其他角度传感器进行反馈。传统旋转编码器通常需要通过轴、联轴器或者其他机械结构与被测旋转部件连接，这种方式成熟、精度高，在伺服系统和普通机械设备中已经使用多年。但当设备长期处于振动、冲击、水汽、粉尘或者机械轴存在一定偏移的环境中，机械连接本身也会成为设计和维护的一部分。8月31日，日本自动化行业媒体对 Macome 的MRE-5049非接触旋转编码器和MRP-5026旋转角度传感器进行了专题介绍，两款产品把原有直线位置检测技术应用到旋转检测，通过磁性目标与传感器之间的磁场变化获取转角信息，使检测端与旋转轴之间不需要直接机械连接。
这种结构最明显的区别，就是取消了传统编码器与旋转轴之间的联轴器。普通轴式编码器安装时，需要保证编码器轴和机械轴之间具有较好的同轴度，如果轴心偏差过大，长期旋转以后联轴器和编码器轴承会承受额外载荷。设备刚安装时可能没有明显问题，但经过长时间振动、机械冲击或者结构变形后，同轴度变化就可能增加磨损。非接触磁性检测把传感器固定在机械结构上，把磁性目标安装在旋转部件上，两者之间留出一定空气间隙，旋转过程中不存在传感器轴与机械轴直接传递扭矩的问题，因此对于部分存在机械冲击和轴偏移的设备，安装条件可以更加宽松。
官方资料显示，MRE-5049和MRP-5026正常工作距离为8±2毫米，也就是传感器和磁性目标之间可以保持一定间隔，厂商将最大间隙概括为约10毫米。同时允许检测中心在规定范围内存在一定偏差。这里真正有意义的不是单纯“隔着10毫米也能检测”，而是机械设备不必为了安装编码器把两根轴严格连接在一起。如果设备受到一次冲击造成轻微轴向或径向偏移，非接触结构也不存在联轴器被直接拉扯的问题，这使它更适合工程机械、搅拌设备以及其他旋转部位机械环境相对复杂的应用。
MRE-5049输出的是A、B、Z三相信号，与很多工业增量式编码器的使用方式相近。A相和B相可以用于判断旋转方向并累计脉冲，Z相则可以作为每圈的参考位置。该系列目前提供250、500和1250脉冲/转三种规格，经过四倍频处理后分别可得到1000、2000和5000计数/转。不同规格对应的最高允许转速并不相同，250脉冲型号最高约19800转/分钟，500脉冲型号约9900转/分钟，而1250脉冲型号约3600转/分钟。这个参数组合也说明编码器选型中一个长期存在的实际问题：分辨率并不是越高越好。脉冲数越多，同样转速下单位时间产生的信号越密集，PLC高速计数模块或者控制器必须能够及时读取，因此设备需要根据实际定位精度和最高转速共同选择，而不能只盯着最高分辨率。
对于普通输送设备来说，每转几百个脉冲可能已经足够判断速度和位置；而旋转工作台、精密机构或者需要更细角度反馈的机械，则可能希望获得更高的计数。反过来，如果一台高速电机只需要确认有没有保持同步，选择过高脉冲数反而会增加信号处理压力。编码器本身只是测量端，后面的高速计数器、PLC扫描、通信周期和控制算法同样决定系统最终能够利用多少位置数据。设备设计中真正合理的做法，是从所需要的角度分辨率、机械速度和控制周期出发，再确定传感器规格。
与编码器输出不同，MRP-5026更加接近连续角度传感器。它可以将旋转角度转换为1～5V电压信号或者4～20mA电流信号，有效检测角度为±180度，内部角度分辨率为0.072度。对于不需要连续累计旋转圈数、主要关注某个机构当前角度的设备，这种输出方式会更加直接。例如大型机械臂、工程机械机构、阀门、摆动结构以及一些转台，只需要知道当前位置大约处于多少角度，而不是计算电机已经旋转了几千圈，这时模拟量角度输出能够直接进入PLC模拟量模块或其他控制器。
4～20mA输出对于工业现场尤其常见。与单纯电压信号相比，电流信号在较长距离传输以及复杂电磁环境中具有较成熟的工程应用基础，因此在压力、温度、流量和位置变送器中长期使用。旋转角度能够直接转换为标准工业电流信号以后，用户不一定需要专用高速编码器接口，普通PLC模拟量输入就可以读取角度。不过，模拟量方案和脉冲编码方案面向的控制目标不同。如果系统需要高动态速度控制、精确同步或高速闭环定位，增量式编码器通常更加合适；如果只是监测机构角度或者进行相对缓慢的位置控制，模拟量角度传感器的系统结构可能更加简单。
非接触结构的另一个应用方向是搅拌机和旋转设备。搅拌轴往往连接电机、减速机和长轴结构，运行过程中存在持续振动，有些设备还处在潮湿或者粉尘环境中。如果只需要确认轴是否正常旋转、转速是否与驱动指令一致，可以把磁性目标安装在旋转轴一侧，传感器固定在外部支架上进行检测。机械轴与传感器之间没有直接连接以后，维修时不需要拆卸编码器联轴器，传感器也不会直接承担主轴机械负载。Macome列出的应用场景包括搅拌设备、步进电机同步监测、工程机械、旋转平台、包装机械、食品机械和其他工业设备。
步进电机同步监测是其中比较有代表性的应用。步进电机在很多设备中采用开环控制，控制器发出多少脉冲，理论上电机就转动对应角度。但当负载突然增加、机械卡滞或者加速度设置不合理时，步进电机可能发生失步，控制器仍然认为电机已经到位。如果在机械轴上增加独立旋转检测，就能够比较控制指令与真实机械动作。当指令已经要求电机旋转，但编码器反馈没有产生相应脉冲时，PLC就有机会发现同步异常并停止设备。对于并不需要完整伺服系统、但又希望增加位置确认的机械，这种独立反馈方式具有一定实际价值。
非接触检测同样适合一些不方便把标准编码器直接装在轴端的机械。传统编码器通常需要一定轴向安装空间，如果旋转轴末端已经被其他机构占用，工程人员可能需要重新设计支架或者采用特殊联轴结构。磁性目标体积较小，可以直接固定在旋转件附近，传感器再从侧面或其他合适位置进行检测，机械布局自由度会提高。当然，这并不意味着非接触结构完全不需要安装精度。磁性目标与传感器之间仍然存在规定的距离和中心偏移范围，如果安装位置超过允许条件，输出精度和稳定性同样会受到影响。
防护性能则关系到传感器能否真正离开控制柜进入机械现场。官方规格显示，这两类产品达到IP67防护等级，使用温度范围为-10℃至60℃。不过，厂商也特别注明，其IP67说明主要针对规定条件下的水侵入防护，如果长期接触海水、油、切削液或清洗剂，产品性能可能受到影响。 这一点在工业产品宣传中很容易被忽略。IP67并不意味着传感器能够对所有液体和化学介质完全耐受，机床、食品设备和户外机械选型时仍然需要确认实际介质、清洗方式和安装位置。
磁性检测本身还意味着机械设计人员需要关注周围磁性材料和强磁场环境。官方给出的8±2毫米检测距离，是传感器和磁性目标安装在符合规定条件下的数据。实际设备如果周围存在大型铁磁材料、电磁铁或者其他强磁源，就需要通过真实安装测试确认是否影响检测。非接触并不等于对安装环境没有要求，只是把传统机械同轴度、联轴器磨损等问题，转换成了磁性目标位置、检测间隙和周围磁环境等新的工程条件。
对设备维护而言，这种变化仍然具有明显吸引力。传统编码器出现问题时，维修人员不仅需要检查电气信号，还要检查联轴器有没有松动、编码器轴有没有承受异常侧向力以及机械同轴度是否发生变化。非接触结构减少部分机械连接以后，故障点也相应减少。特别是在设备存在周期性冲击和明显振动的情况下，编码器本体与主轴完全机械分离，可以减少机械冲击直接传递到传感器内部的机会。厂商也把抗振动、抗冲击以及长寿命作为这套结构的重要特点之一。
不过，传统轴式编码器在高精度伺服控制中仍然具有非常成熟的应用基础。非接触磁性产品更适合恶劣环境、安装空间受限、轴偏移风险较高以及希望简化机械连接的场景，并不能简单理解为以后所有旋转编码器都不再需要联轴器。光学编码器、磁编码器、绝对值编码器和模拟量角度传感器各自对应不同精度、速度和环境要求，真正的设备设计仍然需要在机械结构、检测精度、响应速度和成本之间选择。
8月31日这两款非接触旋转检测产品进入FA传感器专题，反映出工业位置检测市场正在继续细分。过去编码器的竞争更多集中在分辨率、最高转速和接口类型，现在安装方式本身也开始成为重要指标。机械设备越来越模块化以后，传感器是否需要精密联轴、设备发生冲击以后是否容易损坏、维修时能不能快速拆换，都会影响整机维护成本。
对于工控行业来说，旋转编码器依然属于最基础的位置反馈元件之一。伺服、电机、输送、包装、工程机械和各种旋转机构，都需要确认真实机械动作是否符合控制指令。控制器越来越智能并不能取代这个最基本的现场事实——软件可以计算轴应该转到哪里，但只有传感器能够告诉系统轴实际上转到了哪里。非接触磁性旋转检测继续发展，本质上是在解决怎样让这条反馈链在振动、冲击和复杂机械环境下更加容易长期保持稳定。