Co je to kodér?
Během provozu motoru určuje stav motoru monitorování parametrů v reálném čase, jako je proud, otáčky a relativní poloha obvodového směru rotujícího hřídele.motorkaroserii a tažené zařízení a dále řízení motoru a provozních podmínek zařízení v reálném čase, čímž se realizuje servořízení, regulace rychlosti a mnoho dalších specifických funkcí.
Použití enkodéru jako vstupního měřicího prvku zde nejen výrazně zjednodušuje měřicí systém, ale je také přesný, spolehlivý a výkonný.
Enkodér je rotační senzor, který převádí polohu a posun rotujících součástí na sérii digitálních pulzních signálů, které řídicí systém shromažďuje a zpracovává a vydává sérii příkazů pro nastavení a změnu provozního stavu zařízení. Pokud je enkodér kombinován s ozubenou tyčí nebo šroubem, lze jej také použít k měření fyzikálních veličin polohy a posunu lineárně pohyblivých součástí.
Základní klasifikace kodérů
Enkodér je mechanická a elektronická těsná kombinace přesných měřicích zařízení, která slouží ke kódování, převodu signálu nebo dat, ke komunikaci, přenosu a ukládání signálních dat.
Kodér je přesné měřicí zařízení, které kombinuje mechanické a elektronické komponenty pro kódování, převod, komunikaci, přenos a ukládání signálů a dat. Podle různých charakteristik se kodéry klasifikují následovně: kódovací disk a kódová stupnice: lineární posuv převádí na elektrické signály nazývané kódovací stupnice, úhlové posuvné signály převádějí na telekomunikační signály pro kódovací disk, - inkrementální kodér: poskytuje polohu, úhel a počet otáček atd., pro počet pulzů na otáčku definuje rychlost oddělení. - absolutní kodér: poskytuje informace, jako je poloha, úhel a počet otáček, v úhlových krocích, přičemž každému úhlovému přírůstku je přiřazen jedinečný kód.
-Hybridní absolutní enkodéry: Hybridní absolutní enkodéry poskytují dvě sady informací: jedna sada informací se používá k detekci polohy magnetických pólů a slouží k absolutní informaci; druhá sada je přesně stejná jako výstupní informace inkrementálních enkodérů.
Běžně používané enkodéry promotory
Inkrementální enkodér
Přímé využití principu fotoelektrické konverze k výstupu tří sad obdélníkových impulzů A, B a Z. Dvě sady impulzů A a B s fázovým rozdílem 90° umožňují snadno určit směr otáčení; fáze Z při každé otáčce vytváří jeden impulz, který se používá k polohování referenčního bodu. Výhody: jednoduchý princip konstrukce, průměrná mechanická životnost desítek tisíc hodin nebo více, silná odolnost proti rušení, vysoká spolehlivost, vhodné pro přenos na dlouhé vzdálenosti. Nevýhody: nelze vyslat absolutní informace o poloze otáčení hřídele.
Absolutní enkodéry
Digitální senzor s přímým výstupem, kruhový kódový disk senzoru podél radiálního směru obsahuje několik soustředných kódových kanálů. Každý kanál je rozdělen do světelně průhledných a světelně nepropustných sektorů, přičemž počet sousedních sektorů kódového kanálu je dvojnásobný: počet kódových kanálů na kódovém disku je počet binárních číslic a počet kódových kanálů je počet bitů na jeho kódovém disku. Na straně kódového disku, na druhé straně zdroje světla, je na odpovídající straně každého kódového kanálu umístěn světlocitlivý prvek. Pokud je kódový disk v různých pozicích, světlocitlivý prvek převádí odpovídající úroveň signálu do binárního čísla v závislosti na tom, zda je osvětlen, či nikoli. Pokud je kódový disk v různých pozicích, každý fotocitlivý prvek převádí odpovídající úroveň signálu do binárního čísla v závislosti na tom, zda je osvětlen, či nikoli.
Tento typ enkodéru se vyznačuje tím, že nevyžaduje čítač a v jakékoli poloze rotujícího hřídele lze číst pevný digitální kód odpovídající poloze. Čím více kódových kanálů, tím vyšší rozlišení. U enkodéru s N-bitovým binárním rozlišením musí mít kódový kotouč N kanálů pro čárový kód. V současné době existují 16bitové produkty s absolutními enkodéry.
Princip fungování enkodéru
Uprostřed s hřídelí fotoelektrické kódovací destičky, která má kroužek skrz tmavé čáry, jsou umístěna fotoelektrická vysílací a přijímací zařízení pro čtení, aby se získaly čtyři sady sinusových signálů kombinovaných do A, B, C, D, přičemž každá sinusová vlna má fázový rozdíl 90 stupňů (vzhledem k obvodové vlně pro 360 stupňů), inverzní signály C a D, superponované na dvoufázové A a B, které lze zesílit pro stabilizaci signálu; a další signály v každé otáčce pro výstup impulsu fáze Z pro nulové referenční polohy.
Protože fázový rozdíl mezi A a B je 90 stupňů, lze jej porovnat s fází A vpředu nebo fází B vpředu, aby se rozpoznalo kladné a záporné otáčení enkodéru, lze pomocí nulového impulsu zjistit nulovou referenční polohu enkodéru.
Materiál enkodérového disku je sklo, kov a plast. Skleněný disk je nanesen na sklo na velmi tenkou gravírovanou linii, má dobrou tepelnou stabilitu a vysokou přesnost. Kovový disk prochází gravírovanou linií přímo a nikoli, není křehký. Vzhledem k určité tloušťce kovu je však přesnost omezená a tepelná stabilita je o řád horší než u skla. Plastový disk je ekonomický, má nízkou cenu, ale horší přesnost, tepelnou stabilitu a životnost. Plastové disky jsou ekonomické, ale mají horší přesnost, tepelnou stabilitu a životnost.
Rozlišení - kodér, který udává počet průchozích nebo tmavých čar na 360 stupňů otočení, se nazývá rozlišení, také známé jako rozlišení indexu nebo přímo počet čar, obvykle 5 ~ 10 000 čar na otáčku indexu.
Principy měření polohy a zpětnovazebního řízení
Enkodéry zaujímají mimořádně důležité místo ve výtazích, obráběcích strojích, zařízeních pro zpracování materiálů, systémech zpětné vazby motorů a měřicích a řídicích zařízeních. Enkodéry využívají optické mřížky a zdroje infračerveného světla k převodu optických signálů na elektrické signály TTL (HTL) prostřednictvím přijímače, který vizuálně odráží úhel natočení a polohu motoru analýzou frekvence úrovně TTL a počtu vysokých úrovní.
Protože lze úhel a polohu měřit přesně, je možné vytvořit uzavřený řídicí systém s enkodérem a měničem, aby bylo řízení ještě přesnější, a proto lze výtahy, obráběcí stroje atd. používat s takovou přesností.
Shrnutí
Stručně řečeno, chápeme, že enkodér se podle struktury dělí na inkrementální a absolutní. Existují také další signály, například optické signály, a elektrické signály, které lze analyzovat a řídit. A žijeme v běžném výtahu, obráběcí stroje jsou založeny pouze na přesné regulaci motoru prostřednictvím zpětné vazby elektrického signálu v uzavřené smyčce. Enkodér s frekvenčním měničem je také samozřejmostí pro dosažení přesného řízení.
Čas zveřejnění: 23. února 2024