Kodowanie, klasyfikacja i zastosowanie enkodera

Koder to urządzenie, które kompiluje i przekształca sygnał (taki jak strumień bitów) lub dane w formularz, który można użyć do komunikacji, transmisji i przechowywania. Koder przekształca przesunięcie kątowe lub przemieszczenie liniowe w sygnał elektryczny, a pierwsza nazywana jest kołem kodu, a drugie nazywane linijką kodu. Zgodnie z trybem odczytu enkoder można podzielić na typ kontaktu i typ bezkontaktowy; Zgodnie z zasadą pracy koder można podzielić na dwa typy: typ przyrostowy i typ bezwzględny. Przyrostowy enkoder przekształca przemieszczenie w okresowy sygnał elektryczny, który jest następnie przekształcany w impuls zliczający, a liczba impulsów jest używana do przedstawienia wielkości przemieszczenia. Każda pozycja enkodera bezwzględnego odpowiada pewnego kodu cyfrowego, więc jego wskazanie jest związane wyłącznie z pozycjami początkowymi i końcowymi pomiaru, niezależnie od pośrednim procesu pomiaru.

Zgodnie z zasadą wykrywania koder można podzielić na optyczne, magnetyczne, indukcyjne i pojemnościowe. Zgodnie z metodą kalibracji i postacią wyjściową sygnału można go podzielić na trzy typy: przyrostowy, bezwzględny i hybrydowy.

1.1 Przyrostowy enkoder Przyrostowy enkoder bezpośrednio wyświetla trzy zestawy faz fali kwadratowej A, B i Z według zasady konwersji fotoelektrycznej; Różnica faz między impulsami A i B wynosi 90 stopni, dzięki czemu kierunek obrotu można łatwo określić. Faza Z jest jednym impulsem na rewolucję i jest używana do pozycjonowania punktów odniesienia. Jego zaletą jest to, że podstawowa struktura jest prosta, średnia żywotność mechaniczna może być większa niż dziesiątki tysięcy godzin, zdolność przeciw interferencji jest silna, niezawodność jest wysoka i nadaje się do transmisji na duże odległości. Wadą jest to, że bezwzględna informacja położenia obrotu wału nie może być wyprowadzona.

1.2 Absolute enkoder bezwzględny enkoder jest bezpośrednim wyjściowym czujnikiem cyfrowym. Istnieje kilka koncentrycznych dysków w kierunku promieniowym na jego okrągłym dysku. Każdy pas ma sektor przezroczysty i nieprzejrzysty. Drzewo sektorowe sąsiedniego kanału kodu jest podwojone. Liczba kanałów kodu na kole kodowej jest liczba bitów jego cyfry binarnej. Po jednej stronie dysku znajduje się źródło światła, a po drugiej stronie istnieje element światłoczuły odpowiadający każdemu kanałowi kodu. Gdy dysk znajduje się w różnych pozycjach, każdy element światłoczuły przekształca odpowiedni sygnał poziomu w zależności od tego, czy jest oświetlony, czy nie, i tworzy liczbę binarną. Cechą tego typu enkodera jest to, że nie wymaga on licznika, a stały kod cyfrowy odpowiadający pozycji można odczytać w dowolnej pozycji wału obrotowego. Oczywiście, musisz powiedzieć n? Obecnie w Chinach istnieje 16 bezwzględnych produktów enkoderowych.

1.3 hybrydowy bezwzględny enkoder hybrydowy enkoder bezwzględny, który wyświetla dwa zestawy informacji, jeden zestaw informacji służy do wykrycia pozycji bieguna magnetycznego, z bezwzględną funkcją informacyjną; Drugi zestaw jest całkowicie taki sam, jak informacje wyjściowe przyrostowego enkodera.

Różnica między enkoderem przyrostowym a enkoderem bezwzględnym

1, pomiar kątowy

Symulator samochodu wykorzystuje enkoder fotoelektryczny jako czujnik do pomiaru kąta kierownicy kierownicy. Instrument pomiarowy grawitacji przyjmuje enkoder fotoelektryczny i łączy jego obrotowy wał z wałkiem gałkowym instrumentu pomiarowego grawitacyjnego. Miernik kąta skrętu wykorzystuje enkoder do pomiaru zmiany kąta skrętu, takiego jak maszyna do testu skrętu i test połowowy skrętu wędkarskiego. Maszyna testowa uderzenia wahadła wykorzystuje enkoder do obliczenia wpływu jako zmiany kąta wahania.

2, pomiar długości

Miernik wykorzystuje obwód wałka do pomiaru długości i odległości obiektu.

Czujnik przemieszczenia drutu mierzy odległość długości obiektu za pomocą obwodu koła uzwojenia.

Bezpośrednie pomiar sprzęgania jest łączony z wrzecionem jednostki mocy, która napędza przemieszczenie liniowe i jest mierzone przez liczbę impulsów wyjściowych.

Wykrywanie mediów, w prostym stojaku, łańcuchowe łańcuch obrotowego łańcucha, koło pasowe rozrządu itp. W celu przesyłania informacji o przemieszczeniu liniowym.

3, pomiar prędkości

Prędkość linii, mierząc prędkość linii linii produkcyjnej poprzez podłączenie do miernika

Prędkość kątowa, mierzenie prędkości silnika, wału itp. Przez enkoder

4, pomiar pozycji

Po stronie maszyny pozycja współrzędna każdego punktu współrzędnego narzędzia maszynowego, takiego jak wiertarka itp.

Pod względem kontroli automatyzacji sterowanie wykonuje określone działanie w pozycji duszpasterskiej. Takie jak windy, wciągniki itp.

5, Synchroniczna kontrola

Poprzez prędkość kątową lub prędkość liniową łącznik transmisji jest synchronicznie kontrolowany w celu uzyskania kontroli napięcia.

1, Zasada pracy:

Dysk optyczny z wałkiem w środku, z pierścieniową przełęczami i ciemną grawerowaną linią, odczytane przez urządzenie do transmisji i odbierania fotoelektrycznego, a cztery zestawy sygnałów fali sinusoidalnej są łączone w A, B, C, D, każde sinuso Warzyli różnicę fazową wynoszącą 90 stopni (360 stopni w stosunku do cyklu), odwracają sygnały C i D, nałożone na fazy A i B w celu zwiększenia stabilnego sygnału; i wyjść impuls fazy Z na rewolucję, aby przedstawić zerowy bit odniesienia.

Ponieważ dwie fazy A i B wynoszą 90 stopni poza fazą, enkoder można uzyskać, porównując fazę A przed lub fazą B w celu określenia rotacji do przodu i do tyłu enkodera, a impuls zerowy można wykorzystać do uzyskania do uzyskania zerowa pozycja odniesienia enkodera.

Materiał dysku enkodera to szkło, metal i plastik. Dysk szklany jest osadzany na szklance z bardzo cienką grawerowaną linią. Stabilność termiczna jest dobra, a precyzja jest wysoka. Dysk kodu metalowego jest przechodzący bezpośrednio, a linia nie jest zepsuta. Jednak ze względu na pewną grubość metalu precyzja jest ograniczona, a jego stabilność termiczna jest o jeden rząd wielkości gorszy niż szkła. Dysk kodu plastikowego jest ekonomiczny, a jego koszt jest niski, ale dokładność, stabilność termiczna i życie są słabe. .

Rozdzielczość-liczba przepustek lub ciemnych linii, które enkoder zapewnia w 360 stopniach na rewolucję, nazywana jest rozdzielczością, znaną również jako indeksowanie rozdzielczości lub bezpośrednio ponumerowane linie, zwykle od 5 do 10000 linii na rewolucję.

2, wyjście sygnału:

Wyjście sygnału ma falę sinusoidalną (prąd lub napięcie), fala kwadratowa (TTL, HTL), otwarty kolektor (PNP, NPN), typ push-pull, TTL jest napędem różnicowym długiej linii (symetryczne A, A-; B, B, B, B, B, B, B, B -; Z, Z-), HTL nazywane jest również push-pull, wyjściem push-pull, interfejs urządzenia odbierającego sygnał enkodera powinien odpowiadać enkoderze.

Połączenie sygnału-Sygnał impulsu enkodera jest ogólnie podłączony do licznika, Plc, komputer. Moduły podłączone do PLC i komputera są podzielone na moduły o niskiej prędkości i moduły szybkie. Częstotliwość przełączania jest niska i wysoka.

Takie jak połączenie jednofazowe, do zliczania pojedynczego kierunku, pomiar prędkości pojedynczego kierunku.

AB Dwufazowe połączenie, używane do zliczania do przodu i do tyłu, ocenianie do przodu i do tyłu i pomiaru prędkości.

A, B, Z Trójfazowe połączenie do pomiaru położenia z korekcją pozycji odniesienia.

A, A-, B, B-, Z, Z połączenie Ze względu na połączenie z symetrycznym sygnałem ujemnym, prąd przyczynia się do pola elektromagnetycznego kabla wynosi 0, tłumienie jest minimalne, anty-interferencja jest optymalna , a długa odległość może być przesyłana.

W przypadku enkoderów TTL z symetrycznym wyjściem sygnału ujemnego sygnał może przejechać do 150 metrów.

W przypadku enkoderów HTL z symetrycznym wyjściem sygnału ujemnego odległość transmisji sygnału wynosi do 300 metrów.

3, problem przyrostowego enkodera:

Przyrostowe enkodery mają zerowy punkt skumulowany, anty-interferencja jest słaba, sprzęt odbiorczy musi zostać wyłączony, a moc należy zmienić na zerową lub pozycję odniesienia. Problemy te można rozwiązać za pomocą absolutnego enkodera.

Ogólne zastosowanie przyrostowych enkoderów:

Pomiar prędkości, mierząc kierunek obrotu, mierząc kąt ruchu, odległość (względna).

Istnieje wiele optycznych linii grawerowania kanałów na dysku optycznym bezwzględnym enkoderem. Każda linia jest ułożona w 2 liniach, 4 liniach, 8 liniach, 16 linii ... tak, że każda pozycja enkodera jest odczytywana przez każdą linię. Przełęcz i ciemność siatki uzyskaj unikalny kod binarny (kod szary) z mocy zerowej 2 do mocy N-1 2, która nazywa się absolutnym enkoderem N-bitowym. Taki enkoder jest określany przez mechaniczną pozycję dysku optycznego i nie ma na niego wpływu przerwy i zakłóceń zasilania.

Absolute enkodery są unikalne w każdej pozycji określonej przez pozycję mechaniczną. Nie muszą być pamiętane, nie muszą znaleźć punktu odniesienia i nie muszą liczyć się cały czas, kiedy znać pozycję i kiedy odczytać jej pozycję. W ten sposób charakterystyka przeciwzamagania enkodera i niezawodność danych są znacznie ulepszone.

Od absolutnych koderów z pojedynczym obrotem po absolutne enkodery wielozadaniowe

Obróć jednolity enkoder bezwzględny, aby zmierzyć wiersze pisarza enkodera fotoelektrycznego w rotacji, aby uzyskać unikalny kod. Gdy obrót przekracza 360 stopni, kod powraca do pochodzenia, który nie jest zgodny z zasadą kodowania bezwzględnego. Kod może być używany tylko do pomiarów w zakresie 360 ​​stopni obrotu, zwanego enkoderem bezwzględnym jednorazowym.

Jeśli chcesz zmierzyć zakres obrotu powyżej 360 stopni, musisz użyć wielopoziomowego kodera bezwzględnego.

Producent enkodera wykorzystuje zasadę mechanizmu zegarka. Gdy obraca się koło kodu środkowe, kolejny zestaw kodów kodowych (lub zestawów zębate, wiele zestawów dysków kodu) jest napędzany przez bieg, a liczba zakrętów jest zwiększona na podstawie kodowania pojedynczego obrotu. Kodowanie w celu rozszerzenia zakresu pomiaru enkodera, taki bezwzględny enkoder nazywa się wieloma obrotem bezwzględnym enkoderem, który jest również określany przez mechaniczne określanie pozycji, a każdy kod położenia jest unikalny i nie musi być zapamiętykowany.

Kolejną zaletą enkodera z wieloma skrótami jest to, że ze względu na duży zakres pomiaru faktyczne użycie jest często bogatsze, więc nie jest konieczne znalezienie punktu zerowego podczas instalacji, a pozycja pośrednia jest używana jako punkt wyjścia, który Znacznie upraszcza trudność instalacji i debugowania.