1. Šta je enkoder
Tokom radaPužni mjenjač N20 DC motorParametri poput struje, brzine i relativnog položaja obodnog smjera rotirajućeg vratila prate se u realnom vremenu kako bi se utvrdilo stanje tijela motora i opreme koja se vuče, a nadalje i kako bi se u realnom vremenu kontrolirali radni uvjeti motora i opreme, čime se ostvaruju mnoge specifične funkcije poput servo i regulacije brzine. Ovdje primjena enkodera kao prednjeg mjernog elementa ne samo da uvelike pojednostavljuje mjerni sistem, već je i precizna, pouzdana i moćna. Enkoder je rotacijski senzor koji pretvara fizičke veličine položaja i pomaka rotirajućih dijelova u niz digitalnih impulsnih signala, koje kontrolni sistem prikuplja i obrađuje kako bi izdao niz naredbi za podešavanje i promjenu radnog stanja opreme. Ako se enkoder kombinira sa zupčastom šipkom ili vijkom, može se koristiti i za mjerenje položaja i pomaka linearnih pokretnih dijelova.
2, klasifikacija enkodera
Osnovna klasifikacija enkodera:
Enkoder je precizni mjerni uređaj koji predstavlja blisku kombinaciju mehaničke i elektronske tehnologije, a signal ili podaci se kodiraju, konvertuju, služe za komunikaciju, prenos i pohranjivanje signalnih podataka. Prema različitim karakteristikama, enkoderi se klasifikuju na sljedeći način:
● Kodni disk i kodna skala. Enkoder koji pretvara linearni pomak u električni signal naziva se kodna skala, a onaj koji pretvara ugaoni pomak u telekomunikacijski je kodni disk.
● Inkrementalni enkoderi. Pruža informacije kao što su položaj, ugao i broj okretaja, te definira odgovarajuću brzinu brojem impulsa po okretaju.
● Apsolutni enkoder. Pruža informacije kao što su položaj, ugao i broj okretaja u ugaonim koracima, a svakom ugaonom koraku je dodijeljen jedinstveni kod.
● Hibridni apsolutni enkoder. Hibridni apsolutni enkoder daje dva seta informacija: jedan set informacija se koristi za detekciju položaja pola pomoću funkcije apsolutnih informacija, a drugi set je potpuno isti kao i izlazne informacije inkrementalnog enkodera.
Enkoderi koji se obično koriste u motorima:
●Inkrementalni enkoder
Direktno korištenje principa fotoelektrične konverzije za izdavanje tri seta pravokutnih impulsa A, B i Z. Fazna razlika između dva seta impulsa A i B je 90°, tako da se smjer rotacije može lako procijeniti; Z faza je jedan impuls po okretu i koristi se za pozicioniranje referentne tačke. Prednosti: jednostavna principijalna konstrukcija, prosječni mehanički vijek trajanja može biti preko desetina hiljada sati, jaka otpornost na interferenciju, visoka pouzdanost i pogodno za prijenos na velike udaljenosti. Nedostaci: ne može izdati apsolutne informacije o položaju rotacije vratila.
● Apsolutni enkoder
Na kružnoj kodnoj ploči senzora nalazi se nekoliko koncentričnih kodnih kanala duž radijalnog smjera, a svaki kanal se sastoji od sektora koji propuštaju svjetlost i onih koji ne propuštaju svjetlost, a broj sektora susjednih kodnih kanala je dvostruk, a broj kodnih kanala na kodnoj ploči je jednak broju binarnih cifara. Kada se kodna ploča nalazi u različitim položajima, svaki fotosenzitivni element se pretvara u odgovarajući nivo signala u zavisnosti od svjetlosti ili ne, formirajući binarni broj.
Ovaj tip enkodera karakterizira činjenica da nije potreban brojač i da se fiksni digitalni kod koji odgovara položaju može očitati na bilo kojoj poziciji rotacijske ose. Očigledno je da što je više kodnih kanala, to je veća rezolucija, a za enkoder s N-bitnom binarnom rezolucijom, kodni disk mora imati N kodnih kanala. Trenutno u Kini postoje proizvodi sa 16-bitnim apsolutnim enkoderom.
3, princip rada enkodera
Na fotoelektričnom kodnom disku s osom u centru nalaze se kružne i tamne linije za natpis, a postoje i fotoelektrični uređaji za odašiljanje i prijem koji ga čitaju, a četiri grupe sinusnih signala su kombinovane u A, B, C i D. Svaki sinusni talas se razlikuje za faznu razliku od 90 stepeni (360 stepeni u odnosu na obodni talas), a C i D signali su invertovani i superponirani na faze A i B, što može poboljšati stabilnost signala; a za svaki okret se izdaje još jedan impuls Z faze koji predstavlja referentnu poziciju nulte pozicije.
Pošto se dvije faze A i B razlikuju za 90 stepeni, može se uporediti da li je faza A ispred ili faza B ispred kako bi se razlikovalo rotiranje enkodera naprijed i nazad, a nulti referentni bit enkodera može se dobiti putem nultog impulsa. Materijali kodne ploče enkodera su staklo, metal, plastika. Staklena kodna ploča se nanosi na staklo sa vrlo tankom gravurom, njena termička stabilnost je dobra, visoka preciznost. Metalna kodna ploča prolazi direktno kroz nju i nema gravuru. Nije krhka, ali zbog određene debljine metala, tačnost je ograničena. Njena termička stabilnost je za red veličine lošija od staklene. Plastična kodna ploča je ekonomična, njena cijena je niska, ali tačnost, termička stabilnost i vijek trajanja su loši.
Rezolucija - enkoder koji određuje koliko kroz ili tamno ugraviranih linija po 360 stepeni rotacije naziva se rezolucija, također poznata kao indeksiranje rezolucije ili direktno koliko linija, obično u indeksiranju od 5 ~ 10000 linija po okretu.
4, Princip mjerenja položaja i upravljanja povratnom vezom
Enkoderi zauzimaju izuzetno važnu poziciju u liftovima, alatnim mašinama, obradi materijala, sistemima povratne sprege motora, kao i u mjernoj i kontrolnoj opremi. Enkoder koristi rešetku i infracrveni izvor svjetlosti za pretvaranje optičkog signala u električni signal TTL (HTL) putem prijemnika. Analizom frekvencije TTL nivoa i broja visokih nivoa, vizuelno se odražavaju ugao rotacije i rotacioni položaj motora.
Budući da se ugao i položaj mogu precizno izmjeriti, enkoder i inverter mogu se formirati u sistem upravljanja zatvorene petlje kako bi upravljanje bilo preciznije, zbog čega se liftovi, alatni mašine itd. mogu koristiti tako precizno.
5. Sažetak
Ukratko, razumijemo da se enkoderi dijele na inkrementalne i apsolutne prema svojoj strukturi, a oba pretvaraju druge signale, poput optičkih signala, u električne signale koji se mogu analizirati i kontrolirati. Uobičajeni liftovi i alatni strojevi u našem životu temelje se na preciznom podešavanju motora, a putem povratne veze u zatvorenoj petlji upravljanja električnim signalom, enkoder s inverterom je također prirodan način za postizanje precizne kontrole.
Vrijeme objave: 20. jul 2023.