Что такое кодер?
Во время работы двигателя мониторинг в реальном времени таких параметров, как ток, скорость вращения и относительное положение окружного направления вращающегося вала, определяет состояниемоторкузова и буксируемого оборудования, а также управление в режиме реального времени двигателем и условиями работы оборудования, реализуя тем самым сервоуправление, регулирование скорости и многие другие специальные функции.
В данном случае применение энкодера в качестве входного измерительного элемента не только значительно упрощает измерительную систему, но и делает ее точной, надежной и мощной.
Энкодер представляет собой вращающийся датчик, преобразующий положение и смещение вращающихся деталей в ряд цифровых импульсных сигналов, которые собираются и обрабатываются системой управления для выдачи ряда команд для регулировки и изменения рабочего состояния оборудования. Если энкодер совмещается с зубчатой рейкой или винтовым винтом, его также можно использовать для измерения физических величин положения и смещения линейных подвижных деталей.
Базовая классификация кодеров
Энкодер — это тесная комбинация механических и электронных прецизионных измерительных устройств, предназначенная для кодирования, преобразования, передачи и хранения сигналов или данных.
Энкодер — это прецизионное измерительное устройство, которое объединяет механические и электронные компоненты для кодирования, преобразования, связи, передачи и хранения сигналов и данных. В соответствии с различными характеристиками классификация энкодеров выглядит следующим образом: кодовый диск и кодовая шкала: линейное смещение в электрические сигналы, называемые кодером кодовой шкалы, угловое смещение в телекоммуникации для кодового диска, - инкрементальный энкодер: для предоставления положения, угла и количества оборотов и т. д., для количества импульсов на оборот для определения скорости отдельных. - Абсолютный энкодер: предоставляет информацию, такую как положение, угол и количество оборотов в угловых приращениях, каждому угловому приращению присваивается уникальный код.
- Гибридные абсолютные энкодеры: Гибридные абсолютные энкодеры выводят два набора информации: один набор информации используется для определения положения магнитных полюсов с функцией абсолютной информации; другой набор точно такой же, как выходная информация инкрементальных энкодеров.
Обычно используемые кодеры длямоторы
Инкрементный энкодер
Непосредственно используя принцип фотоэлектрического преобразования для вывода трех наборов прямоугольных импульсов A, B и Z. A, B два набора импульсов с разностью фаз 90o, можно легко определить направление вращения; Z-фаза каждый поворот импульса, используется для позиционирования опорной точки. Преимущества: простой принцип конструкции, средний механический срок службы десятки тысяч часов или более, сильная помехоустойчивость, высокая надежность, подходит для передачи на большие расстояния. Недостатки: невозможно вывести абсолютную информацию о положении вращения вала.
Абсолютные энкодеры
Прямой выходной цифровой датчик, датчик кругового кодового диска вдоль радиального направления ряда концентрических кодовых каналов, каждый канал светопрозрачными и светонепроницаемыми секторами между составом числа соседних секторов кодового канала представляет собой двойное отношение между числом кодовых каналов на кодовом диске - это число двоичных цифр на число кодовых каналов - это число бит его кодового диска, в кодовом диске стороны источника света, другая сторона соответствующего каждому кодовому каналу есть светочувствительный элемент; когда кодовый диск находится в другом положении, светочувствительный элемент в соответствии с светом или нет преобразует соответствующий сигнал уровня для формирования двоичного числа. Когда кодовый диск находится в разных положениях, каждый светочувствительный элемент преобразует соответствующий сигнал уровня в соответствии с тем, освещен он или нет, для формирования двоичного числа.
Этот тип энкодера характеризуется тем, что ему не требуется счетчик, а фиксированный цифровой код, соответствующий положению, может быть считан в любом положении вращающегося вала. Очевидно, что чем больше канал кода, тем выше разрешение, для энкодера с двоичным разрешением N-бит кодовый диск должен иметь канал штрих-кода N. В настоящее время существуют абсолютные энкодеры с разрешением 16 бит.
Принцип работы энкодера
В центре с валом фотоэлектрической кодовой пластины, которая имеет кольцо через темные линии, имеются фотоэлектрические передающие и приемные устройства для считывания, чтобы получить четыре набора сигналов синусоидальной волны, объединенных в A, B, C, D, каждая синусоида с разностью фаз 90 градусов (относительно окружной волны для 360 градусов), инверсия сигнала C, D, наложенная на двухфазную A, B, которая может быть усилена для стабилизации сигнала; и другой каждый оборот для вывода импульса Z-фазы от имени нулевого положения опорного положения.
Поскольку разность фаз A и B составляет 90 градусов, ее можно сравнить с фазой A спереди или фазой B спереди, чтобы различить положительное и обратное вращение энкодера, с помощью нулевого импульса можно получить нулевое опорное положение энкодера.
Материал диска энкодера - стекло, металл, пластик, стеклянный диск нанесен на стекло на очень тонкую гравированную линию, его термостойкость хорошая, высокая точность, металлический диск напрямую проходит и не проходит гравированную линию, не хрупкий, но из-за определенной толщины металла точность ограничена, а его термостойкость будет хуже, чем у стекла на порядок, пластиковый диск экономичен, его стоимость низкая, но точность, термостойкость, ожидаемый срок службы хуже. Пластиковые диски экономичны, но точность, термостойкость и срок службы хуже.
Разрешение - кодер обеспечивает количество сквозных или темных линий на 360 градусов вращения, называемое разрешением, также известное как разрешение индекса или напрямую называемое количеством линий, обычно 5 ~ 10 000 линий на индекс оборота.
Принципы измерения положения и управления с обратной связью
Энкодеры занимают чрезвычайно важное положение в лифтах, станках, обработке материалов, системах обратной связи двигателей и измерительно-контрольном оборудовании. Энкодеры используют оптические решетки и инфракрасные источники света для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы TTL (HTL) через приемник, который визуально отображает угол поворота и положение двигателя, анализируя частоту уровня TTL и количество высоких уровней.
Поскольку угол и положение можно измерить точно, можно сформировать замкнутую систему управления с энкодером и инвертором, чтобы сделать управление еще более точным, поэтому подъемники, станки и т. д. могут использоваться с такой точностью.
Краткое содержание
Подводя итог, мы понимаем, что энкодер делится на два вида инкрементальных и абсолютных в соответствии со структурой, они также являются другими сигналами, такими как оптические сигналы, в электрические сигналы, которые можно анализировать и контролировать. И мы живем в общем лифте, станки просто основаны на точном регулировании двигателя, через обратную связь электрического сигнала замкнутого контура управления, энкодер с преобразователем частоты также является само собой разумеющимся для достижения точного управления.
Время публикации: 23 февр. 2024 г.