Ce este un codificator?
În timpul funcționării motorului, monitorizarea în timp real a unor parametri precum curentul, viteza de rotație și poziția relativă a direcției circumferențiale a arborelui de rotație determină starea acestuia.motorcaroseria și echipamentul remorcat și, în plus, controlul în timp real al condițiilor de funcționare ale motorului și ale echipamentului, realizând astfel servomotorizare, reglarea vitezei și multe alte funcții specifice.
Aici, aplicarea encoderului ca element de măsurare frontal nu numai că simplifică foarte mult sistemul de măsurare, ci îl face și precis, fiabil și puternic.
Un encoder este un senzor rotativ care convertește poziția și deplasarea pieselor rotative într-o serie de semnale digitale de impuls, care sunt colectate și procesate de sistemul de control pentru a emite o serie de comenzi pentru a regla și modifica starea de funcționare a echipamentului. Dacă encoderul este combinat cu o bară de transmisie sau un șurub, acesta poate fi utilizat și pentru a măsura mărimile fizice de poziție și deplasare a pieselor mobile liniare.
Clasificarea de bază a encoderului
Un encoder este o combinație strânsă, mecanică și electronică, de dispozitive de măsurare de precizie, care servesc la codificarea, conversia, comunicarea, transmiterea și stocarea datelor de semnal.
Un encoder este un dispozitiv de măsurare de precizie care combină componente mecanice și electronice pentru a codifica, converti, comunica, transmite și stoca semnale și date. Conform diferitelor caracteristici, clasificarea encoderelor este următoarea: - cod disc și cod scală: deplasarea liniară se transformă în semnale electrice numite cod scală; - cod disc se transformă în deplasarea unghiulară pentru telecomunicații; - encoder incremental: furnizează poziția, unghiul și numărul de ture etc., până la numărul de impulsuri pe rotație pentru a defini rata de rotație separată. - encoder absolut: furnizează informații precum poziția, unghiul și numărul de rotații în incremente unghiulare, fiecare increment unghiular primind un cod unic.
- Encodere absolute hibride: Encoderele absolute hibride furnizează două seturi de informații: un set de informații este utilizat pentru a detecta poziția polilor magnetici, cu funcția de informație absolută; celălalt set este exact același cu informațiile de ieșire ale encoderelor incrementale.
Encodere utilizate în mod obișnuit pentrumotoare
Encoder incremental
Principiul conversiei fotoelectrice este utilizat direct pentru a genera trei seturi de impulsuri pătrate A, B și Z. Diferența de fază de 90° între două seturi de impulsuri A și B permite determinarea ușoară a direcției de rotație; direcția de rotație este în fază Z, fiecare rotație generând un impuls, fiind utilizată pentru poziționarea punctului de referință. Avantaje: principiu constructiv simplu, durată medie de viață mecanică de zeci de mii de ore sau mai mult, capacitate anti-interferențe puternică, fiabilitate ridicată, potrivit pentru transmisie pe distanțe lungi. Dezavantaje: incapacitatea de a genera informații despre poziția absolută a rotației arborelui.
Encodere absolute
Senzor digital cu ieșire directă, senzorul are un disc de cod circular de-a lungul direcției radiale a unui număr de canale de cod concentrice, fiecare canal având sectoare transparente și impermeabile la lumină între compoziția numărului de sectoare adiacente ale canalelor de cod, având o relație dublă: numărul de canale de cod de pe discul de cod este numărul de cifre binare de pe numărul de canale de cod este numărul de biți ai discului său de cod. Pe partea discului de cod se află sursa de lumină, iar pe cealaltă parte, fiecărui canal de cod corespunzător, există un element fotosensibil; atunci când discul de cod se află într-o poziție diferită, elementul fotosensibil convertește sau nu semnalul de nivel corespunzător în funcție de lumină pentru a forma un număr binar. Când discul de cod se află în poziții diferite, fiecare element fotosensibil convertește semnalul de nivel corespunzător în funcție de iluminare sau nu pentru a forma un număr binar.
Acest tip de encoder se caracterizează prin faptul că nu necesită un contor, iar un cod digital fix corespunzător poziției poate fi citit în orice poziție a arborelui rotativ. Evident, cu cât canalul de cod este mai mare, cu atât rezoluția este mai mare; pentru un encoder cu rezoluție binară pe N biți, discul de cod trebuie să aibă N canale de coduri de bare. În prezent, există produse de encoder absolut pe 16 biți.
Principiul de funcționare al encoderului
Printr-un centru cu axul plăcii de cod fotoelectric, care are un inel prin liniile întunecate, există dispozitive fotoelectrice de emițător și receptor pentru citire, pentru a obține patru seturi de semnale sinusoidale combinate în A, B, C, D, fiecare undă sinusoidală cu o diferență de fază de 90 de grade (față de o undă circumferențială pentru 360 de grade), inversarea semnalelor C, D, suprapuse peste cele două faze A, B, care pot fi îmbunătățite pentru a stabiliza semnalul; și fiecare rotație pentru a emite un impuls de fază Z în numele poziției zero de referință.
Deoarece diferența de fază de 90 de grade dintre A și B poate fi comparată cu faza A din față sau cu faza B din față, pentru a discerne rotația pozitivă și inversă a encoderului, prin impulsul zero, puteți obține poziția de referință zero a encoderului.
Discul encoder este fabricat din sticlă, metal și plastic. Discul de sticlă este depus în sticlă pe o linie gravată foarte subțire, stabilitatea sa termică este bună și de mare precizie. Discul metalic trece direct de linia gravată, nefiind fragil. Dar din cauza unei anumite grosimi a metalului, precizia este limitată, iar stabilitatea sa termică va fi de un ordin de mărime mai slabă decât cea a sticlei. Discul din plastic este economic, costul său este scăzut, dar precizia, stabilitatea termică și durata de viață sunt mai slabe. Discurile din plastic sunt economice, dar precizia, stabilitatea termică și durata de viață sunt mai slabe.
Rezoluție - codificatorul care furnizează câte linii continue sau întunecate la 360 de grade de rotație se numește rezoluție, cunoscută și sub numele de rezoluție a indexului sau numită direct numărul de linii, în general 5 ~ 10.000 de linii pe rotație a indexului.
Principii de măsurare a poziției și control al feedback-ului
Encoderele ocupă o poziție extrem de importantă în ascensoare, mașini-unelte, procesarea materialelor, sisteme de feedback pentru motoare și echipamente de măsurare și control. Encoderele utilizează grile optice și surse de lumină infraroșie pentru a converti semnalele optice în semnale electrice TTL (HTL) prin intermediul unui receptor, care reflectă vizual unghiul de rotație și poziția motorului prin analizarea frecvenței nivelului TTL și a numărului de niveluri înalte.
Deoarece unghiul și poziția pot fi măsurate cu precizie, este posibil să se formeze un sistem de control în buclă închisă cu encoderul și invertorul pentru a face controlul și mai precis, motiv pentru care ascensoarele, mașinile-unelte etc. pot fi utilizate atât de precis.
Rezumat
În concluzie, înțelegem că, în funcție de structură, encoderul este împărțit în incremental și absolut, de două tipuri. Există și alte semnale, cum ar fi semnalele optice, care pot fi analizate și controlate în semnale electrice. Și trăim în comunitatea lifturilor, mașinile-unelte se bazează doar pe reglarea precisă a motorului, prin feedback-ul semnalului electric, controlul în buclă închisă. Encoderul cu convertor de frecvență este, de asemenea, o chestiune firească pentru a obține un control precis.
Data publicării: 23 februarie 2024