1, Čo je to enkóder
Počas prevádzkyŠneková prevodovka N20 DC motorParametre ako prúd, rýchlosť a relatívna poloha obvodového smeru rotujúceho hriadeľa sa monitorujú v reálnom čase, aby sa určil stav telesa motora a ťahaného zariadenia a ďalej sa riadili prevádzkové podmienky motora a zariadenia v reálnom čase, čím sa realizuje mnoho špecifických funkcií, ako je servopohon a regulácia rýchlosti. Použitie enkodéra ako predného meracieho prvku v tomto prípade nielen výrazne zjednodušuje merací systém, ale je aj presné, spoľahlivé a výkonné. Enkodér je rotačný snímač, ktorý prevádza fyzikálne veličiny polohy a posunutia rotujúcich častí na sériu digitálnych impulzných signálov, ktoré riadiaci systém zhromažďuje a spracováva na vydávanie série príkazov na nastavenie a zmenu prevádzkového stavu zariadenia. Ak je enkodér kombinovaný s ozubenou tyčou alebo skrutkou, možno ho použiť aj na meranie polohy a posunutia lineárnych pohyblivých častí.
2, klasifikácia enkodéra
Základná klasifikácia enkodérov:
Enkodér je mechanické a elektronické zariadenie, ktoré je úzko späté spojenie presného meracieho zariadenia a slúži na kódovanie a konverziu signálu alebo dát, čo slúži na komunikáciu, prenos a ukladanie signálových dát. Podľa rôznych charakteristík sa enkodéry delia takto:
● Kódový disk a kódová stupnica. Kódovač, ktorý prevádza lineárny posun na elektrický signál, sa nazýva kódová stupnica a ten, ktorý prevádza uhlový posun na telekomunikačný signál, je kódový disk.
● Inkrementálne enkodéry. Poskytujú informácie, ako je poloha, uhol a počet otáčok, a definujú príslušnú rýchlosť počtom impulzov na otáčku.
● Absolútny enkodér. Poskytuje informácie, ako je poloha, uhol a počet otáčok v uhlových krokoch, pričom každému uhlovému kroku je priradený jedinečný kód.
● Hybridný absolútny enkodér. Hybridný absolútny enkodér poskytuje dva súbory informácií: jeden súbor informácií sa používa na detekciu polohy pólu pomocou funkcie absolútnych informácií a druhý súbor je presne rovnaký ako výstupné informácie inkrementálneho enkodéra.
Kódery bežne používané v motoroch:
●Inkrementálny enkodér
Priame využitie princípu fotoelektrickej konverzie na výstup troch sád obdĺžnikových impulzov A, B a Z. Fázový rozdiel medzi týmito dvoma sadami impulzov A a B je 90°, takže smer otáčania sa dá ľahko posúdiť; fáza Z je jeden impulz na otáčku a používa sa na určenie polohy referenčného bodu. Výhody: jednoduchá konštrukcia, priemerná mechanická životnosť môže byť viac ako desiatky tisíc hodín, silná odolnosť voči rušeniu, vysoká spoľahlivosť a vhodné na prenos na dlhé vzdialenosti. Nevýhody: nemožnosť výstupu informácií o absolútnej polohe otáčania hriadeľa.
● Absolútny enkodér
Na kruhovej kódovej platni snímača sa pozdĺž radiálneho smeru nachádza niekoľko sústredných kódových kanálov, pričom každý kanál sa skladá zo sektorov prepúšťajúcich svetlo a sektorov, ktoré neprepúšťajú svetlo, pričom počet susedných sektorov kódových kanálov je dvojnásobný a počet kódových kanálov na kódovej platni je rovnaký ako počet binárnych číslic. Keď je kódová platňa v rôznych polohách, každý fotocitlivý prvok sa prevedie na signál zodpovedajúcej úrovne podľa toho, či je svetlo alebo nie, čím sa vytvorí binárne číslo.
Tento typ enkodéra sa vyznačuje tým, že nie je potrebný žiadny počítadlo a v ľubovoľnej polohe rotačnej osi je možné čítať pevný digitálny kód zodpovedajúci polohe. Je zrejmé, že čím viac kódových kanálov, tým vyššie je rozlíšenie a pre enkodér s N-bitovým binárnym rozlíšením musí mať kódový disk N kódových kanálov. V súčasnosti sú v Číne k dispozícii 16-bitové produkty absolútnych enkodérov.
3, princíp fungovania kodéra
Na fotoelektrickom kódovom disku s osou v strede sú kruhové priechody a tmavé popisovacie čiary a sú na ňom umiestnené fotoelektrické vysielacie a prijímacie zariadenia na jeho čítanie. Štyri skupiny sínusových signálov sú kombinované do A, B, C a D. Každá sínusová vlna sa líši fázovým rozdielom 90 stupňov (360 stupňov vzhľadom na obvodovú vlnu) a signály C a D sú obrátené a prekrývajú sa s fázami A a B, čo môže zosilniť stabilný signál; a pre každú otáčku je vydaný ďalší impulz fázy Z, ktorý predstavuje referenčnú polohu nulovej polohy.
Keďže fázy A a B sa líšia o 90 stupňov, je možné porovnať, či je fáza A vpredu alebo fáza B vpredu, aby sa rozpoznalo otáčanie enkodéra vpred a vzad, a nulový referenčný bit enkodéra je možné získať nulovým impulzom. Materiály kódovej dosky enkodéra sú sklo, kov, plast. Sklenená kódová doska je nanesená na sklo s veľmi tenkou gravírovanou čiarou, má dobrú tepelnú stabilitu a vysokú presnosť. Kovová kódová doska priamo prechádza cez ňu a negravíruje čiaru. Nie je krehká, ale pretože kov má určitú hrúbku, presnosť je obmedzená a jej tepelná stabilita je o rád horšia ako pri skle. Plastová kódová doska je ekonomická, jej cena je nízka, ale presnosť, tepelná stabilita a životnosť sú nižšie.
Rozlíšenie - enkodér, ktorý určuje počet skrytých alebo tmavých gravírovaných čiar na 360 stupňov otáčania, sa nazýva rozlíšenie, tiež známe ako indexovanie rozlíšenia alebo priamo počet riadkov, zvyčajne v rozsahu 5 ~ 10 000 riadkov na otáčku.
4, Princíp merania polohy a riadenia spätnou väzbou
Enkodéry zaujímajú mimoriadne dôležité miesto vo výťahoch, obrábacích strojoch, spracovaní materiálov, systémoch spätnej väzby motorov, ako aj v meracích a riadiacich zariadeniach. Enkodér využíva mriežku a zdroj infračerveného svetla na prevod optického signálu na elektrický signál TTL (HTL) prostredníctvom prijímača. Analýzou frekvencie úrovne TTL a počtu vysokých úrovní sa vizuálne odráža uhol natočenia a poloha natočenia motora.
Keďže uhol a polohu je možné presne merať, kodér a menič je možné vytvoriť do uzavretého riadiaceho systému, aby sa riadenie presnejšie zvýšilo, a preto je možné výťahy, obrábacie stroje atď. používať tak presne.
5. Zhrnutie
Stručne povedané, chápeme, že enkodéry sa delia na inkrementálne a absolútne podľa ich štruktúry a oba prevádzajú iné signály, ako napríklad optické signály, na elektrické signály, ktoré je možné analyzovať a riadiť. Bežné výťahy a obrábacie stroje v našom živote sú založené na presnom nastavení motora a prostredníctvom spätnoväzobného riadenia elektrického signálu v uzavretej slučke je enkodér s meničom tiež prirodzeným spôsobom, ako dosiahnuť presné riadenie.
Čas uverejnenia: 20. júla 2023