1. Co je to kodér
Během provozuŠneková převodovka N20 Stejnosměrný motorParametry, jako je proud, rychlost a relativní poloha obvodového směru rotujícího hřídele, jsou monitorovány v reálném čase, aby se určil stav tělesa motoru a taženého zařízení a dále aby se v reálném čase řídily provozní podmínky motoru a zařízení, čímž se realizuje mnoho specifických funkcí, jako je servopohon a regulace rychlosti. Použití enkodéru jako vstupního měřicího prvku zde nejen výrazně zjednodušuje měřicí systém, ale je také přesné, spolehlivé a výkonné. Kodér je rotační senzor, který převádí fyzikální veličiny polohy a posunutí rotujících součástí na řadu digitálních pulzních signálů, které řídicí systém shromažďuje a zpracovává a vydává řadu příkazů pro nastavení a změnu provozního stavu zařízení. Pokud je kodér kombinován s ozubenou tyčí nebo šroubem, lze jej také použít k měření polohy a posunutí lineárních pohyblivých součástí.
2, klasifikace kodéru
Základní klasifikace enkodérů:
Enkodér je mechanické a elektronické zařízení, které je úzce spjato s přesným měřením a slouží ke kódování a převodu signálu nebo dat, což umožňuje jejich komunikaci, přenos a ukládání. Podle různých charakteristik se enkodéry dělí následovně:
● Kódový disk a kódová stupnice. Kodér, který převádí lineární posunutí na elektrický signál, se nazývá kódová stupnice a kodér, který převádí úhlové posunutí na telekomunikační signál, se nazývá kódový disk.
● Inkrementální enkodéry. Poskytují informace, jako je poloha, úhel a počet otáček, a definují příslušnou rychlost počtem impulzů na otáčku.
● Absolutní enkodér. Poskytuje informace, jako je poloha, úhel a počet otáček v úhlových krocích, přičemž každému úhlovému kroku je přiřazen jedinečný kód.
● Hybridní absolutní enkodér. Hybridní absolutní enkodér poskytuje dvě sady informací: jedna sada informací se používá k detekci polohy pólu s funkcí absolutních informací a druhá sada je přesně stejná jako výstupní informace inkrementálního enkodéru.
Enkodéry běžně používané v motorech:
●Inkrementální enkodér
Přímé využití principu fotoelektrické konverze k výstupu tří sad obdélníkových impulzů A, B a Z. Fázový rozdíl mezi oběma sadami impulzů A a B je 90°, takže lze snadno odhadnout směr otáčení; fáze Z je jeden impulz na otáčku a používá se pro polohování referenčního bodu. Výhody: jednoduchá konstrukce, průměrná mechanická životnost může být přes desítky tisíc hodin, silná odolnost proti rušení, vysoká spolehlivost a vhodnost pro přenos na dlouhé vzdálenosti. Nevýhody: nemožnost výstupu absolutních informací o poloze otáčení hřídele.
● Absolutní enkodér
Na kruhové kódové desce senzoru je podél radiálního směru několik soustředných kódových kanálů, přičemž každý kanál se skládá ze sektorů propouštějících a nepropouštějících světlo. Počet sousedních sektorů kódových kanálů je dvojnásobný a počet kódových kanálů na kódové desce je roven počtu binárních číslic. Když se kódová deska nachází v různých polohách, každý fotocitlivý prvek je převeden na signál odpovídající úrovně v závislosti na přítomnosti světla či nikoli, čímž vzniká binární číslo.
Tento typ enkodéru se vyznačuje tím, že není potřeba žádný čítač a v jakékoli poloze rotační osy lze číst pevný digitální kód odpovídající poloze. Čím více kódových kanálů, tím vyšší rozlišení, a u enkodéru s N-bitovým binárním rozlišením musí mít kódový disk N kódových kanálů. V současné době jsou v Číně k dispozici 16bitové absolutní enkodéry.
3, princip fungování kodéru
Na fotoelektrickém kódovacím disku s osou uprostřed jsou kruhové průchody a tmavé popisovací linky a jsou zde fotoelektrická vysílací a přijímací zařízení pro jeho čtení. Čtyři skupiny sinusových signálů jsou sloučeny do A, B, C a D. Každá sinusová vlna se liší fázovým posunem 90 stupňů (360 stupňů vzhledem k obvodové vlně) a signály C a D jsou obráceny a superponovány na fáze A a B, což může zesílit stabilní signál; a pro každou otáčku je vydáván další impuls fáze Z, který představuje referenční nulu.
Protože se fáze A a B liší o 90 stupňů, lze porovnat, zda je fáze A před ním nebo fáze B, a rozlišit tak otáčení enkodéru vpřed a vzad. Nulový referenční bit enkodéru lze získat nulovým impulsem. Materiály kódových desek enkodéru jsou sklo, kov a plast. Skleněná kódová deska je nanesena na sklo s velmi tenkou gravírovanou čarou, její tepelná stabilita je dobrá a přesná. Kovová kódová deska přímo prochází a negravíruje čarou. Není křehká, ale protože kov má určitou tloušťku, přesnost je omezená a její tepelná stabilita je o řád horší než u skla. Plastová kódová deska je ekonomická, její cena je nízká, ale přesnost, tepelná stabilita a životnost jsou nízké.
Rozlišení - kodér, který udává, kolik průchozích nebo tmavých rytých čar na 360 stupňů otočení se nazývá rozlišení, také známé jako indexování rozlišení nebo přímo kolik čar, obvykle v indexování 5 ~ 10 000 čar na otáčku.
4. Princip měření polohy a zpětnovazebního řízení
Enkodéry zaujímají mimořádně důležité místo ve výtazích, obráběcích strojích, zařízeních pro zpracování materiálů, systémech zpětné vazby motorů a také v měřicích a řídicích zařízeních. Enkodér využívá mřížku a zdroj infračerveného světla k převodu optického signálu na elektrický signál TTL (HTL) prostřednictvím přijímače. Analýzou frekvence úrovně TTL a počtu vysokých úrovní se vizuálně odráží úhel natočení a poloha natočení motoru.
Protože úhel a polohu lze přesně měřit, lze kodér a měnič propojit do uzavřeného řídicího systému, aby bylo řízení přesnější, a proto lze výtahy, obráběcí stroje atd. používat tak přesně.
5. Shrnutí
Stručně řečeno, chápeme, že enkodéry se podle své struktury dělí na inkrementální a absolutní a oba převádějí jiné signály, například optické signály, na elektrické signály, které lze analyzovat a řídit. Běžné výtahy a obráběcí stroje v našem životě jsou založeny na přesném nastavení motoru a prostřednictvím zpětnovazebního řízení elektrického signálu v uzavřené smyčce je enkodér s měničem také přirozeným způsobem, jak dosáhnout přesného řízení.
Čas zveřejnění: 20. července 2023