Czym jest enkoder?
Podczas pracy silnika, monitorowanie w czasie rzeczywistym parametrów, takich jak prąd, prędkość obrotowa i względne położenie kierunku obwodowego obracającego się wału, pozwala określić stansilniknadwoziem i holowanym sprzętem, a ponadto sterowanie w czasie rzeczywistym silnikiem i warunkami pracy sprzętu, co pozwala na realizację serwomechanizmów, regulacji prędkości i wielu innych specjalistycznych funkcji.
Zastosowanie enkodera jako czołowego elementu pomiarowego nie tylko znacznie upraszcza system pomiarowy, ale także zapewnia dokładność, niezawodność i wydajność.
Enkoder to obrotowy czujnik, który zamienia położenie i przemieszczenie obracających się części na serię cyfrowych sygnałów impulsowych, które są zbierane i przetwarzane przez system sterowania w celu wydania serii poleceń w celu dostosowania i zmiany stanu roboczego urządzenia. Jeśli enkoder jest połączony z prętem zębatym lub śrubą, można go również użyć do pomiaru wielkości fizycznych położenia i przemieszczenia liniowych ruchomych części.
Podstawowa klasyfikacja enkoderów
Koder to mechaniczne i elektroniczne urządzenie pomiarowe o dużej precyzji, służące do kodowania, konwersji, komunikacji, transmisji i przechowywania sygnału lub danych.
Enkoder to precyzyjne urządzenie pomiarowe, które łączy elementy mechaniczne i elektroniczne w celu kodowania, konwersji, komunikacji, przesyłania i przechowywania sygnałów i danych. Zgodnie z różnymi cechami, klasyfikacja enkoderów jest następująca: dysk kodowy i skala kodu: liniowe przesunięcie w sygnały elektryczne zwane enkoderem skali kodu, przesunięcie kątowe w telekomunikację dla dysku kodowego, - enkoder inkrementalny: w celu zapewnienia położenia, kąta i liczby okrążeń itp., do liczby impulsów na obrót w celu zdefiniowania szybkości rozdzielenia. - Enkoder bezwzględny: dostarcza informacji, takich jak położenie, kąt i liczba obrotów w przyrostach kątowych, każdemu przyrostowi kątowemu przypisuje się unikalny kod.
- Hybrydowe enkodery absolutne: Hybrydowe enkodery absolutne wyprowadzają dwa zestawy informacji: jeden zestaw informacji jest używany do wykrywania położenia biegunów magnetycznych z funkcją informacji absolutnej; drugi zestaw jest dokładnie taki sam jak informacje wyjściowe enkoderów inkrementalnych.
Najczęściej używane enkoderysilniki
Enkoder inkrementalny
Bezpośrednio wykorzystując zasadę konwersji fotoelektrycznej do wyprowadzenia trzech zestawów impulsów fali kwadratowej A, B i Z. A, B dwa zestawy impulsów różnica faz 90o, może łatwo określić kierunek obrotu; faza Z każdy obrót impulsu, używana do pozycjonowania punktu odniesienia. Zalety: prosta zasada konstrukcji, średnia żywotność mechaniczna dziesiątek tysięcy godzin lub więcej, silna zdolność przeciwzakłóceniowa, wysoka niezawodność, nadaje się do transmisji na duże odległości. Wady: nie można wyprowadzić informacji o absolutnym położeniu obrotu wału.
Enkodery absolutne
Bezpośredni cyfrowy czujnik wyjściowy, czujnik kołowego dysku kodowego wzdłuż kierunku promieniowego liczby koncentrycznych kanałów kodowych, każdy kanał przez sektory przepuszczające światło i nieprzepuszczające światła między składem liczby sąsiednich sektorów kanału kodowego jest podwójną relacją między liczbą kanałów kodowych na dysku kodowym jest liczbą cyfr binarnych na liczbie kanałów kodowych jest liczbą bitów jego dysku kodowego, w dysku kodowym strony źródła światła, druga strona odpowiadająca każdemu kanałowi kodowemu jest elementem światłoczułym; gdy dysk kodowy znajduje się w innej pozycji, element światłoczuły zgodnie ze światłem lub nie konwertuje odpowiedniego sygnału poziomu, aby utworzyć liczbę binarną. Gdy dysk kodowy znajduje się w różnych pozycjach, każdy element światłoczuły konwertuje odpowiedni sygnał poziomu zgodnie z tym, czy jest oświetlony, czy nie, aby utworzyć liczbę binarną.
Ten typ enkodera charakteryzuje się tym, że nie wymaga licznika, a stały kod cyfrowy odpowiadający pozycji może być odczytany w dowolnym położeniu obracającego się wału. Oczywiste jest, że im więcej kanałów kodu, tym wyższa rozdzielczość, w przypadku enkodera z rozdzielczością binarną N-bitową, dysk kodowy musi mieć N kanałów kodu kreskowego. Obecnie istnieją 16-bitowe produkty enkodera absolutnego.
Zasada działania enkodera
W centrum z trzonem płytki kodującej fotoelektrycznej, która ma pierścień przechodzący przez ciemne linie, znajdują się fotoelektryczne urządzenia nadawcze i odbiorcze do odczytu, aby uzyskać cztery zestawy sygnałów sinusoidalnych połączonych w A, B, C, D, przy czym każda fala sinusoidalna ma różnicę faz wynoszącą 90 stopni (w stosunku do fali obwodowej dla 360 stopni), inwersję sygnału C, D, nałożoną na dwufazowy sygnał A, B, który można wzmocnić w celu ustabilizowania sygnału; a drugi co obrót, aby wyprowadzić impuls fazy Z w imieniu pozycji zerowej Pozycji odniesienia.
Ponieważ A i B mają dwie różnice faz wynoszące 90 stopni, można je porównać z fazą A z przodu lub fazą B z przodu, aby rozróżnić dodatnie i odwrotne obroty enkodera, poprzez impuls zerowy można uzyskać zerową pozycję odniesienia enkodera.
Materiał dysku enkodera ma szkło, metal, plastik, dysk szklany jest osadzony w szkle na bardzo cienkiej wygrawerowanej linii, jego stabilność termiczna jest dobra, wysoka precyzja, dysk metalowy bezpośrednio przechodzi i nie przechodzi wygrawerowanej linii, nie jest kruchy, ale ze względu na pewną grubość metalu, precyzja jest ograniczona, a jego stabilność termiczna będzie gorsza niż szkła o rząd wielkości, dysk plastikowy jest ekonomiczny, jego koszt jest niski, ale dokładność, stabilność termiczna, oczekiwana żywotność są gorsze. Dyski plastikowe są ekonomiczne, ale dokładność, stabilność termiczna i żywotność są gorsze.
Rozdzielczość – enkoder zapewniający informację o liczbie linii przechodzących lub ciemnych na 360 stopni obrotu. Rozdzielczość nazywana jest również rozdzielczością indeksu lub bezpośrednio liczbą linii, zwykle 5 ~ 10 000 linii na indeks obrotu.
Pomiar położenia i zasady sterowania sprzężeniem zwrotnym
Enkodery zajmują niezwykle ważną pozycję w windach, obrabiarkach, obróbce materiałów, systemach sprzężenia zwrotnego silnika oraz sprzęcie pomiarowym i sterującym. Enkodery wykorzystują kratki optyczne i źródła światła podczerwonego do konwersji sygnałów optycznych na sygnały elektryczne TTL (HTL) za pośrednictwem odbiornika, który wizualnie odzwierciedla kąt obrotu i położenie silnika, analizując częstotliwość poziomu TTL i liczbę wysokich poziomów.
Ponieważ kąt i położenie można zmierzyć dokładnie, możliwe jest utworzenie zamkniętego układu sterowania z enkoderem i falownikiem, co sprawia, że sterowanie jest jeszcze bardziej precyzyjne. Dzięki temu możliwe jest tak dokładne wykorzystanie podnośników, obrabiarek itp.
Streszczenie
Podsumowując, rozumiemy, że enkoder dzieli się na inkrementalny i absolutny dwa rodzaje według struktury, są to również inne sygnały, takie jak sygnały optyczne, na sygnały elektryczne, które można analizować i kontrolować. A my żyjemy w powszechnym podnośniku, obrabiarki opierają się tylko na precyzyjnej regulacji silnika, poprzez sprzężenie zwrotne sygnału elektrycznego sterowanie w pętli zamkniętej, enkoder z przetwornicą częstotliwości jest również rzeczą oczywistą, aby osiągnąć precyzyjną kontrolę.
Czas publikacji: 23-02-2024