Kao vrsta uređaja za konverziju signala, enkoder se široko koristi u našem životu.
U inteligentnoj automobilskoj utrci, potrebno je koristiti enkoder za detekciju trenutne brzine modela automobila i ostvariti povratnu kontrolu brzine modela automobila u zatvorenoj petlji, tako da kontrolna ploča automobila može izvršiti upute date od softver prema promjenama na stazi i stanju na putu, kao što su ubrzanje, usporavanje, skretanje itd.
U istraživanju neba, naučnici koriste velike astronomske teleskope za praćenje zvijezda, astronomske teleskope za postizanje određene preciznosti kontrole brzine, potrebno je odabrati odgovarajući enkoder. Međutim, zahtjevi za enkoderom su u ovom trenutku vrlo visoki. Na primjer, kada je brzina zvijezde 0.004 posto, rezolucija kodera je 26 bita kako bi se ispunili zahtjevi mjerenja brzine.
Osim toga, postoje enkoderi za dizala, enkoderi za alatne strojeve, enkoderi servo motora i tako dalje, može se reći da su enkoderi posvuda.
Od koračnog motora do inteligentnog sistema, kako odabrati enkoder?
Dakle, šta je zapravo enkoder?
Po definiciji, enkoder je uređaj koji kompajlira signale (kao što su tokovi bitova) ili podatke u obliku signala koji se mogu prenijeti, prenijeti i pohraniti.
Jednostavno razumijevanje je pretvaranje signala koje ljudi ne mogu direktno razumjeti u signale koje mi ljudi možemo direktno razumjeti, tako da možemo kontrolirati opremu ili uređaje.
Enkoder prema metodi skale i obliku izlaznog signala, može se podijeliti na inkrementalni, apsolutni, mješoviti tip.
Inkrementalni i apsolutni su češći, ali razlika između njih je postala težak problem za većinu korisnika.
Stoga se ovdje porede samo inkrementalni i apsolutni, tako da korisnici mogu napraviti bolji izbor u budućnosti.
Prvo, ova dva funkcioniraju različito:
1. Princip rada inkrementalnog enkodera:
Inkrementalni enkoder pretvara pomak u periodični električni signal, a zatim pretvara električni signal u impuls za brojanje, koristeći broj impulsa za predstavljanje veličine pomaka.
Uzmite sipanje vode da opišete, inkrementalni enkoder je kao, pronađite šolju nepoznate veličine i sipajte vodu u nju, kada se jednom napunite, ispraznite šolju jednom, zatim sipajte vodu i na kraju izračunajte udaljenost prema broju puta čašice ispunjen.
U smislu strukture, inkrementalni enkoder se sastoji od priključne osovine, kodne ploče, izvora svjetlosti i izlaznog kola. Zapravo, enkoder je u osnovi ove kompozicije, sljedeće se neće ponavljati.
Inkrementalni enkoder dobija četiri grupe sinusnih signala od fotopredajnih uređaja i uređaja za prijem, koji se kombinuju u A, B, C i D respektivno. Svaki sinusni talas ima faznu razliku od 90 stepeni, a četiri grupe imaju faznu razliku od 360 stepeni (to jest, jedan ciklus). C i D signali su obrnuti i superponirani na A i B faze, kako bi se poboljšao stabilan signal; Dodatno, impuls Z-faze se emituje na svakom okretu da predstavlja nulti referentni bit.
Budući da je razlika između faze A i faze B 90 stupnjeva, naprijed i nazad enkodera se može odrediti poređenjem koja faza A i faza B dolaze prije.
Nulti referentni bit enkodera može se dobiti nultim impulsom. Parametri kao što su udaljenost i ugao se izračunavaju preko nulte referentnih bitova i broja impulsa.
2. Princip rada apsolutnog enkodera
Postoji mnogo linija na pločici kodiranja apsolutnog enkodera za raspoređivanje svake pozicije na koderu. Budući da je svaka pozicija drugačija, trebate znati samo početnu i krajnju poziciju da biste znali pomak, umjesto da brojite cijelo vrijeme kao inkrementalni enkoder.
Kao primjer sipanja vode, apsolutni enkoder bi uzeo višu čašu sa vagom, ulio vodu u nju i izračunao udaljenost na osnovu početne i krajnje skale.
Što se tiče strukture, na optičkoj kodnoj ploči apsolutnog enkodera postoji mnogo linija optičkih kanala, a svaka linija je podijeljena na 2, 4, 8, 16 linija...... Poređene tako da na bilo kojoj poziciji koder, jedinstveni skup binarnih kodova (Gray kodovi) od 2 na stepen nula do 2 na stepen od n-1 može se dobiti čitanjem otvorenog i tamnog svakog ugraviranog reda, što je n- bitni apsolutni enkoder.
Takav enkoder je određen mehaničkim položajem (početna i zaustavna pozicija) optičke kodne ploče, tako da na njega neće utjecati nestanak struje i vanjske smetnje, što je također jedna od odličnih karakteristika apsolutnog enkodera.
Zbog ove karakteristike, apsolutnom enkoderu nije potrebna memorija, nema promjene referentne točke i ne mora stalno brojati. Zbog toga su karakteristike enkodera protiv smetnji i pouzdanost podataka znatno poboljšane.
Na osnovu konstrukcije apsolutnog enkodera, mora se suočiti s problemom: brojanjem do maksimalne vrijednosti.
Da bi se riješio ovaj problem, pojavljuje se višeokretni apsolutni enkoder.
Za apsolutni enkoder s više okreta, postoje sljedeće tri uobičajene sheme dizajna:
Prvi, unutar enkodera, koristi mehaničke zupčanike za spajanje više osovina kako bi izračunao ukupan broj okreta.
Uzmite vodu za sipanje, stepenovanu šolju pomenutu ranije. Kada se ova šolja napuni, pronađite veću stepenastu šolju, sipajte vodu iz manje šolje u veću i na kraju dodajte dve šolje da biste izračunali udaljenost.
Drugi je korištenje elektronskog brojača i kondenzatora za brojanje ukupnog broja zavoja.
Od koračnog motora do inteligentnog sistema, kako odabrati enkoder?
Opet, uzmite primjer izlijevanja vode, ovaj put kada je graduirana čaša puna, izlijte vodu i pomoću brojača izmjerite koliko je puta puna, a na kraju izračunajte udaljenost dodavanjem brojača i čaše.
Treći, u nekim magnetnim koderima, koristi Weigenovu liniju i koristi Weigenov efekat za brojanje.
Gore navedene tri metode moraju platiti određenu cijenu, na primjer, prva, zbog upotrebe mehaničkog zupčanika, tako da će dovesti do habanja enkodera, smanjujući preciznost.
Što se tiče šeme višekružnog enkodera apsolutne vrijednosti, ona ovdje nije opisana, a zainteresirani prijatelji mogu otići provjeriti relevantne informacije.
Zbog različitog principa rada i mehaničkog sastava, ova dva imaju dvije velike razlike:
1, memorija za uključivanje i isključivanje je različita
Inkrementalni enkoder nema memoriju, a ponovno pokretanje nestanka struje mora se vratiti na referentnu nultu poziciju kako bi se pronašao traženi položaj, a nestanak struje se mora ponovno pokrenuti svaki put.
Najčešći inkrementalni koder je pozicioniranje skenera pisača. Svaki put kada se štampač uključi, možemo čuti pucketanje, što je zapravo štampač koji traži referentnu nultu tačku nakon koje može da radi.
Apsolutni enkoder ima memoriju, nestanak struje se restartuje bez vraćanja na nulu, možete znati lokaciju cilja. To čini da apsolutni enkoder neće biti poremećen u procesu, a njegove karakteristike protiv smetnji i pouzdanost podataka su znatno poboljšane.
2, kodna pločica je drugačija
Budući da metoda brojanja ova dva nije ista, tako da je kodna pločica također vrlo različita.
Razlika kodne pločice je jedna od najvećih razlika između apsolutnog i inkrementalnog enkodera.
Pored gore navedenih razlika, postoje mnoge male razlike između apsolutnih i inkrementalnih kodera:
3, izlazni signal je drugačiji
Inkrementalni enkoder emituje impulsni signal, dok apsolutni enkoder daje skup binarnih vrijednosti.
4, broj različitih ograničenja
Broj okretaja inkrementalnog enkodera nije ograničen, dok apsolutni enkoder ne smije prelaziti raspon okretaja.
5, polje primjene nije potpuno isto
Sa ili bez memorije tačke prekida, inkrementalni enkoder i apsolutni enkoder se veoma razlikuju u polju primene. Inkrementalni enkoder je pogodniji za određivanje brzine, udaljenosti ili smjera kretanja, dok se apsolutni enkoder zbog svojih karakteristika sve više koristi u području industrijskog upravljanja pozicioniranjem.
6. Cijena je drugačija
Zbog odličnih karakteristika apsolutnog enkodera, cijena je viša od inkrementalnog enkodera.
Uz razliku između ova dva, pogledajmo na koje elemente treba obratiti pažnju pri odabiru enkodera:
Da li je nestanak struje potreban za održavanje
Moraju se koristiti apsolutni enkoderi ako je potrebna kontinuirana kontrola.
Potrebna tačnost mjerenja
Relativno govoreći, tačnost apsolutnog enkodera je veća od one inkrementalnog enkodera.
Rezolucija rezolucije
Rezolucija enkodera, odnosno broj impulsa koje enkoder daje kada se osovina rotora motora okrene jednom. Rezolucija je jedan od najkritičnijih faktora koji utiču na efekat merenja brzine.
Potrebna maksimalna brzina
Metode mjerenja brzine enkodera podijeljene su u tri kategorije: T metoda, N metoda i M/T metoda.
Uopšteno govoreći, T metoda ima najbolji učinak u području male brzine, a M metoda je bolja od T metode u području velike brzine. Iako je M/T metoda mnogo veća od M i T metode, u većini slučajeva njena preciznost mjerenja brzine je također bolja od druge dvije metode.
Potreban materijal kodne ploče
Materijali kodnih ploča enkodera su staklo, metal, plastika.
Od koračnog motora do inteligentnog sistema, kako odabrati enkoder?
Staklena kodna ploča nanesena je na staklo vrlo tankom graviranom linijom, njena termička stabilnost je dobra, visoka preciznost.
Metalna kodna ploča je direktno kroz i kroz liniju za graviranje, nije lako slomiti, ali pošto metal ima određenu debljinu, to može biti pogođeno, njegova termička stabilnost je mnogo lošija od one kod stakla.
Plastična kodna ploča je ekonomična, njena cijena je niska, ali su tačnost, termička stabilnost, životni vijek lošiji.
Izbor enkodera pored gore navedenih faktora, ali i mnogih drugih faktora, posebno na osnovu upotrebe prilike i okruženja za donošenje izbora.
Najbolja opcija je da komunicirate direktno sa proizvođačem, saopštite im svoje potrebe i brige i oni će vam dati dobar savet. U tom trenutku možete razmotriti njihove prijedloge na osnovu vlastitog razumijevanja.
