Stanovení úhlového a lineárního pohybu je důležitým úkolem při řízení strojů v továrně na elektroniku. Mikropočítače v těchto strojích často potřebují informace o poloze hřídele nebo osy, směru otáčení a rychlosti otáčení, které musí být převedeny na digitální formu. Optické enkodéry jsou elektrická a mechanická zařízení používaná k měření úhlových nebo lineárních poloh. Ty používané k určení úhlu se obvykle nazývají rotační nebo národní kodéry. Stále častěji se používají pro spotřební a průmyslové vybavení. Rotační kodéry nebo kodéry hřídele mohou být obecně absolutní nebo inkrementální. Absolutní kódování umožňuje určit polohu v případě ztráty a je vyžadován kodér se zvyšující se rychlostí a informací o směru. Oba mohou být použity s úhlovými i lineárními posuny, ale fungují odlišně. Podívejme se podrobně na to, jak se vzájemně liší.

Co je to absolutní kodér?

Absolutní kodér má jedinečný kód pro umístění každého hřídele, který udává absolutní polohu kodéru. Poskytuje digitální výstup, který přímo představuje absolutní posun. Hodnota skutečné polohy se měří okamžitě po zapnutí systému. Absolutní kodér tedy nepotřebuje čítač, protože naměřená hodnota vychází přímo ze stupnice. To poskytuje digitální výstup, který se hodí přímo do pozice. Každá bitová pozice je kódována samostatně pomocí dvojice LED. Označuje absolutní úhlovou polohu hřídele v každém kódovém cyklu. Kodér kodéru používá šedý kód, kde se kód mírně mění najednou, čímž se sníží komunikační chyby s kodérem. Lze je rozdělit na jednootáčkové a víceotáčkové enkodéry.

Co je to kodér lupy?

Kodér zoomu je elektrické mechanické zařízení, které převádí úhlovou polohu hřídele na digitální nebo pulzní signály. Vytváří určitý počet pulzů pro každý cyklus, který poskytuje puls pro každý cyklus. Může měřit změny polohy, nikoli absolutní polohy. Proto nemůže určit polohu s ohledem na určité údaje. Počet vytvořených impulsů je úměrný úhlové poloze hřídele. Kodéry zoomu se používají v aplikacích, kde jsou požadována data o rychlosti nebo rychlosti a směru. Pokaždé, když je jednotka zapnuta nebo resetována, začne počítat od nuly a vydává výstupní signál při každém pohybu hřídele. Typy zvětšovacích enkodérů lze dále rozdělit na kvadraturátory a tachometry.

Rozdíl mezi absolutními a rostoucími kodéry

Základy absolutních a rostoucích kodérů

- Oba jsou elektrická mechanická zařízení, která se používají k měření úhlové nebo lineární polohy hřídele a její přeměně na digitální nebo pulzní signály. Absolutní kodér má specifický kód pro polohu každého hřídele, indikující absolutní polohu kodéru, takže generuje výstupní signál, když je každý zvětšovací kodér převeden na určitý úhel a počet impulsů je úměrný poloze úhlu. . mil Zvětšovací enkodér dokáže měřit změny polohy, nikoli absolutní polohy.

Princip fungování absolutních a zvětšovacích enkodérů

- Absolutní kodér se skládá z binárně kódovaného disku namontovaného na hřídeli tak, aby se točil. Úhlová poloha každého hřídele je charakterizována specifickým kódem kvůli řadě výstupních kanálů. Se zvyšujícím se počtem pixelů se zvyšuje počet kanálů. Na rozdíl od enkodéru zoomu nejde o výpočetní zařízení, které při ztrátě napájení neztrácí informace o poloze. Inkrementální kodér zase poskytuje výstupní signál pro specifické zvýšení úhlové polohy hřídele, který se vypočítá výpočtem výstupních impulsů vzhledem k referenčnímu bodu.

Nákladová efektivita

- Protože je kódovací matice disku enkodéru složitější a vyžaduje více světelných senzorů, absolutní kodér obvykle stojí dvakrát tolik než růstový kodér. Rozlišení je omezeno na počet stop na disku enkodéru, takže je dražší získat tenké rozlišení bez přidání dalších stop. Naopak zesilovače jsou mnohem složitější než jejich absolutní protějšky, a proto jsou obecně levnější.

Stabilita

- Absolutní kodéry mohou zlepšit výkon, čisté výsledky a celkové náklady. Díky své schopnosti poskytnout absolutní úhlové čtení, i když je čtení vynecháno, nemá vliv na následné čtení. Určité čtení nezávisí na přesnosti předchozího čtení. Během činnosti enkodéru musí být lupa zapnuta. Pokaždé, když dojde ke ztrátě napájení, by se měla hodnota resetovat nebo v případě selhání systému. To zpomaluje systém. Absolutní kodéry neztrácí informace o poloze v případě výpadku napájení.

Kodér Absolute a Zoom: Srovnávací tabulka

Zde je přehled absolutních a rostoucích kodérů

Stručně řečeno, kodér musí být během provozu zařízení zapnutý. Dojde-li k výpadku napájení, musí být hodnota resetována nebo systém udělá chybu. Naproti tomu absolutní kodér vyžaduje energii pouze tehdy, když je přijato čtení, a vzhledem k jeho schopnosti poskytnout čtení absolutního úhlu, specifické čtení nezávisí na přesnosti předchozího čtení. Avšak v absolutním kodéru je matice diskového kódu složitější, což je obvykle dvakrát tak drahé jako sekundární kodér, což je na druhé straně méně komplikované, a proto levnější.

Reference

  • de Silva, Clarence W. Sensor Systems: Základy a aplikace. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2016. Tisk
  • Webster, John G. a Halif Eren. Příručka pro měření, přístroje a senzory (sada dvou svazků). Boca Raton, Florida: CRC Press, 2018. Tisk
  • Padmanabhon, Tattamangalam. Průmyslové nástroje: principy a konstrukce. Berlín, Německo: Springer, 1999. Tisk
  • Gieras, Jacek F. Technologie permanentních magnetických motorů (2. vydání). Boca Raton, Florida: CRC Press, 2002. Tisk
  • Obrázek Kredit: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder#/media/Fayl:ROD420_HEIDENHAIN.jpg
  • Obrázek Kredit: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder#/media/File:Encoder_incremental_Dynapar_B58N.jpg