1. Что такое кодер?
Во время операцииЧервячный редуктор N20 Двигатель постоянного тока, такие параметры, как ток, скорость и относительное положение окружного направления вращающегося вала, контролируются в реальном времени для определения состояния корпуса двигателя и буксируемого оборудования, а также для управления рабочими условиями двигателя и оборудования в реальном времени, тем самым реализуя множество специфических функций, таких как сервоуправление и регулирование скорости. Здесь применение энкодера в качестве измерительного элемента на переднем конце не только значительно упрощает измерительную систему, но и является точным, надежным и мощным. Энкодер представляет собой вращающийся датчик, который преобразует физические величины положения и смещения вращающихся деталей в серию цифровых импульсных сигналов, которые собираются и обрабатываются системой управления для выдачи серии команд для регулировки и изменения рабочего состояния оборудования. Если энкодер объединен с зубчатой рейкой или винтовым винтом, его также можно использовать для измерения положения и смещения линейных движущихся деталей.
2，классификация кодировщика
Базовая классификация кодировщиков:
Энкодер представляет собой механическую и электронную близкую комбинацию точного измерительного устройства, сигнал или данные будут кодироваться, преобразовываться, для связи, передачи и хранения данных сигнала. По различным характеристикам энкодеры классифицируются следующим образом:
● Кодовый диск и кодовая шкала. Кодировщик, преобразующий линейное перемещение в электрический сигнал, называется кодовой шкалой, а тот, который преобразует угловое перемещение в телекоммуникационный сигнал, называется кодовым диском.
● Инкрементальные энкодеры. Предоставляют информацию, такую как положение, угол и количество оборотов, и определяют соответствующую скорость по количеству импульсов на оборот.
● Абсолютный энкодер. Предоставляет информацию, такую как положение, угол и количество поворотов в угловых приращениях, и каждому угловому приращению присваивается уникальный код.
● Гибридный абсолютный энкодер. Гибридный абсолютный энкодер выводит два набора информации: один набор информации используется для определения положения полюса с помощью функции абсолютной информации, а другой набор точно такой же, как выходная информация инкрементального энкодера.
Энкодеры, обычно используемые в двигателях:
●Инкрементальный энкодер
Непосредственно используя принцип фотоэлектрического преобразования для вывода трех наборов прямоугольных импульсов A, B и Z. Разность фаз между двумя наборами импульсов A и B составляет 90o, так что направление вращения можно легко оценить; фаза Z составляет один импульс на оборот и используется для позиционирования опорной точки. Преимущества: простая принципиальная конструкция, средний механический срок службы может превышать десятки тысяч часов, сильная помехоустойчивость, высокая надежность и пригодность для передачи на большие расстояния. Недостатки: невозможно вывести информацию об абсолютном положении вращения вала.
● Абсолютный энкодер
На круглой кодовой пластине датчика имеется несколько концентрических кодовых каналов вдоль радиального направления, и каждый канал состоит из светопропускающих и не светопропускающих секторов, а число секторов соседних кодовых каналов удваивается, а число кодовых каналов на кодовой пластине равно числу двоичных цифр. Когда кодовая пластина находится в разных положениях, каждый светочувствительный элемент преобразуется в соответствующий уровень сигнала в соответствии с наличием света или его отсутствием, образуя двоичное число.
Этот тип энкодера характеризуется тем, что не требуется счетчик, а фиксированный цифровой код, соответствующий положению, может быть считан в любом положении поворотной оси. Очевидно, что чем больше кодовых каналов, тем выше разрешение, и для энкодера с двоичным разрешением N-бит кодовый диск должен иметь N кодовых каналов. В настоящее время в Китае имеются 16-битные абсолютные энкодеры.
3. Принцип работы кодера
На фотоэлектрическом кодовом диске с осью в центре имеются круговые проходы и темные линии надписей, а также фотоэлектрические передающие и приемные устройства для его считывания, а четыре группы сигналов синусоидальной волны объединены в A, B, C и D. Каждая синусоида отличается разностью фаз в 90 градусов (360 градусов относительно окружной волны), а сигналы C и D меняются местами и накладываются на фазы A и B, что может повысить стабильность сигнала; а другой импульс фазы Z выводится для каждого оборота, чтобы представить исходное положение нулевого положения.
Поскольку две фазы A и B отличаются на 90 градусов, можно сравнить, находится ли фаза A впереди или фаза B впереди, чтобы различить прямое и обратное вращение энкодера, а нулевой опорный бит энкодера можно получить через нулевой импульс. Материалы кодовой пластины энкодера - стекло, металл, пластик, стеклянная кодовая пластина наносится на стекло очень тонкой гравированной линией, ее термостойкость хорошая, высокая точность, металлическая кодовая пластина напрямую проходит, а не гравированная линия, не хрупкая, но поскольку металл имеет определенную толщину, точность ограничена, ее термостойкость на порядок хуже, чем у стекла, пластиковая кодовая пластина экономична, ее стоимость низкая, но точность, термостойкость, срок службы плохие. Некоторые.
Разрешение - энкодер определяет, сколько сквозных или темных линий гравируется за 360 градусов вращения, это называется разрешением, также известно как индексация разрешения или, напрямую, сколько линий, обычно от 5 до 10000 линий за индексацию оборота.
4. Принцип измерения положения и управления с обратной связью
Энкодеры занимают чрезвычайно важное положение в лифтах, станках, обработке материалов, системах обратной связи двигателей, а также в измерительном и контрольном оборудовании. Энкодер использует решетку и источник инфракрасного света для преобразования оптического сигнала в электрический сигнал TTL (HTL) через приемник. Анализируя частоту уровня TTL и количество высоких уровней, визуально отражаются угол поворота и положение вращения двигателя.
Поскольку угол и положение можно точно измерить, энкодер и инвертор можно объединить в замкнутую систему управления, чтобы сделать управление более точным, поэтому лифты, станки и т. д. могут использоваться с такой точностью.
5. Резюме
Подводя итог, мы понимаем, что энкодеры делятся на инкрементальные и абсолютные в соответствии с их структурой, и они оба преобразуют другие сигналы, такие как оптические сигналы, в электрические сигналы, которые можно анализировать и контролировать. Обычные лифты и станки в нашей жизни основаны на точной настройке двигателя, и через управление обратной связью с замкнутым контуром электрического сигнала энкодер с инвертором также является естественным способом достижения точного управления.
Время публикации: 20 июля 2023 г.