Čo je to kodér?
Počas prevádzky motora určuje stav motora monitorovanie parametrov v reálnom čase, ako je prúd, rýchlosť otáčania a relatívna poloha obvodového smeru rotujúceho hriadeľa.motorkarosérie a ťahaného zariadenia a ďalej riadenie motora a prevádzkových podmienok zariadenia v reálnom čase, čím sa realizuje servoriadenie, regulácia rýchlosti a mnoho ďalších špecifických funkcií.
Použitie enkodéra ako vstupného meracieho prvku v tomto prípade nielen výrazne zjednodušuje merací systém, ale je aj presný, spoľahlivý a výkonný.
Enkodér je rotačný snímač, ktorý prevádza polohu a posunutie 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 fyzikálnych veličín polohy a posunutia lineárne pohyblivých častí.
Základná klasifikácia enkodérov
Enkodér je mechanická a elektronická úzka kombinácia presných meracích zariadení, ktoré slúžia na kódovanie, konverziu signálu alebo dát, na komunikáciu, prenos a ukladanie signálových dát.
Enkóder je presné meracie zariadenie, ktoré kombinuje mechanické a elektronické komponenty na kódovanie, konverziu, komunikáciu, prenos a ukladanie signálov a dát. Podľa rôznych charakteristík sa enkódery klasifikujú nasledovne: kódovací disk a kódová stupnica: lineárny posun premieňa na elektrické signály nazývané kódovací kóder, uhlové posunutie pre telekomunikačné signály pre kódovací disk, - inkrementálny enkóder: poskytuje polohu, uhol a počet kôl atď., na počet impulzov na otáčku na definovanie rýchlosti samostatných otáčok. - Absolútny enkóder: poskytuje informácie, ako je poloha, uhol a počet otáčok v uhlových prírastkoch, pričom každému uhlovému prírastku je priradený jedinečný kód.
-Hybridné absolútne enkodéry: Hybridné absolútne enkodéry poskytujú dva súbory informácií: jeden súbor informácií sa používa na detekciu polohy magnetických pólov s funkciou absolútnych informácií; druhý súbor je presne rovnaký ako výstupné informácie inkrementálnych enkodérov.
Bežne používané enkodéry premotory
Inkrementálny enkodér
Priame využitie princípu fotoelektrickej konverzie na výstup troch sád obdĺžnikových impulzov A, B a Z. Dve sady impulzov A a B s fázovým rozdielom 90° umožňujú ľahko určiť smer otáčania; fáza Z predstavuje impulz pre každú otáčku, ktorý sa používa na polohovanie referenčného bodu. Výhody: jednoduchý princíp konštrukcie, priemerná mechanická životnosť desiatky tisíc hodín alebo viac, silná odolnosť voči rušeniu, vysoká spoľahlivosť, vhodné na prenos na dlhé vzdialenosti. Nevýhody: nemožnosť výstupu informácií o absolútnej polohe otáčania hriadeľa.
Absolútne enkodéry
Digitálny senzor s priamym výstupom, kruhový kódový disk snímača pozdĺž radiálneho smeru pozostáva z viacerých sústredných kódových kanálov, pričom každý kanál je rozdelený do sektorov priehľadných pre svetlo a sektorov nepriepustných pre svetlo. Počet susedných sektorov kódových kanálov je v dvojitom vzťahu: počet kódových kanálov na kódovom disku je počet binárnych číslic a počet kódových kanálov je počet bitov na jeho kódovom disku. Na strane zdroja svetla, na druhej strane zodpovedajúceho kódového kanála, sa nachádza svetlocitlivý prvok. Keď je kódový disk v rôznych polohách, svetlocitlivý prvok podľa toho, či je osvetlený alebo nie, prevedie zodpovedajúci signál úrovne na binárne číslo. Keď je kódový disk v rôznych polohách, každý fotocitlivý prvok prevedie zodpovedajúci signál úrovne na binárne číslo podľa toho, či je osvetlený alebo nie.
Tento typ enkodéra sa vyznačuje tým, že nevyžaduje počítadlo a v ľubovoľnej polohe rotujúceho hriadeľa je možné prečítať pevný digitálny kód zodpovedajúci polohe. Je zrejmé, že čím viac kódových kanálov, tým vyššie rozlíšenie. Pre enkodér s N-bitovým binárnym rozlíšením musí mať kódový kotúč N kanálov čiarového kódu. V súčasnosti existujú 16-bitové produkty s absolútnym enkodérom.
Princíp fungovania enkodéra
V strede s driekom fotoelektrickej kódovacej platne, ktorá má krúžok cez tmavé čiary, sa nachádzajú fotoelektrické vysielacie a prijímacie zariadenia na čítanie, aby sa získali štyri sady sínusových signálov kombinovaných do A, B, C, D, pričom každá sínusová vlna má fázový rozdiel 90 stupňov (vzhľadom na obvodovú vlnu pre 360 stupňov), inverzia signálov C, D, superponovaná na dvojfázové A, B, ktoré je možné zosilniť na stabilizáciu signálu; a druhá fáza pri každej otáčke na výstup impulzu fázy Z v mene referenčnej polohy nulovej polohy.
Keďže fázový rozdiel medzi A a B je 90 stupňov, možno ho porovnať s fázou A vpredu alebo fázou B vpredu, aby sa rozpoznalo kladné a spätné otáčanie enkodéra, pomocou nulového impulzu možno získať nulovú referenčnú polohu enkodéra.
Materiál enkodérového disku je sklo, kov a plast. Sklenený disk je nanesený na sklo na veľmi tenkú gravírovanú čiaru, má dobrú tepelnú stabilitu a vysokú presnosť. Kovový disk prechádza priamo cez gravírovanú čiaru a nie je krehký. Avšak kvôli určitej hrúbke kovu je presnosť obmedzená a tepelná stabilita je o rád horšia ako tepelná stabilita skla. Plastový disk je ekonomický, má nízku cenu, ale horšiu presnosť, tepelnú stabilitu a životnosť. Plastové disky sú ekonomické, ale horšia presnosť, tepelná stabilita a životnosť.
Rozlíšenie - enkodér, ktorý určuje počet skrytých alebo tmavých čiar na 360 stupňov otáčania, sa nazýva rozlíšenie, tiež známe ako rozlíšenie indexu alebo priamo počet riadkov, zvyčajne 5 ~ 10 000 riadkov na otáčku indexu.
Princípy merania polohy a spätnoväzobného riadenia
Enkodéry zaujímajú mimoriadne dôležité miesto vo výťahoch, obrábacích strojoch, spracovaní materiálov, systémoch spätnej väzby motorov a meracích a riadiacich zariadeniach. Enkodéry používajú optické mriežky a zdroje infračerveného svetla na prevod optických signálov na elektrické signály TTL (HTL) prostredníctvom prijímača, ktorý vizuálne odráža uhol natočenia a polohu motora analýzou frekvencie úrovne TTL a počtu vysokých úrovní.
Keďže uhol a polohu je možné presne merať, je možné vytvoriť uzavretý riadiaci systém s enkodérom a meničom, aby bolo riadenie ešte presnejšie, a preto je možné tak presne používať výťahy, obrábacie stroje atď.
Zhrnutie
Stručne povedané, chápeme, že enkodér sa podľa štruktúry delí na inkrementálny a absolútny. Existujú aj iné signály, ako napríklad optické signály, ktoré sa dajú analyzovať a riadiť, a elektrické signály. Žijeme v bežnom výťahu, obrábacie stroje sú založené len na presnej regulácii motora prostredníctvom spätnej väzby elektrického signálu v uzavretej slučke. Enkodér s frekvenčným meničom je tiež samozrejmosťou na dosiahnutie presnej regulácie.
Čas uverejnenia: 23. februára 2024