1. Hvad er en koder
Under driften af enSnekkegear N20 DC-motorParametre som strøm, hastighed og relativ position af den roterende aksels omkredsretning overvåges i realtid for at bestemme motorhusets og det udstyr, der bugseres, og desuden for at styre motorens og udstyrets driftsforhold i realtid, hvorved mange specifikke funktioner såsom servo- og hastighedsregulering realiseres. Her forenkler anvendelsen af en encoder som et front-end måleelement ikke kun målesystemet i høj grad, men er også præcis, pålidelig og kraftfuld. Encoderen er en rotationssensor, der konverterer de fysiske størrelser af position og forskydning af roterende dele til en række digitale pulssignaler, som indsamles og behandles af styresystemet for at udstede en række kommandoer til at justere og ændre udstyrets driftsstatus. Hvis encoderen kombineres med en tandhjulsstang eller skrue, kan den også bruges til at måle position og forskydning af lineære bevægelige dele.
2, encoderklassificeringen
Grundlæggende klassificering af encodere:
En encoder er en mekanisk og elektronisk præcisionsmålingsenhed, der er tæt kombineret med hinanden. Signalet eller dataene kodes, konverteres, bruges til kommunikation, transmission og lagring af signaldata. Encodere klassificeres efter deres forskellige egenskaber som følger:
● Kodeskive og kodeskala. Den koder, der konverterer lineær forskydning til elektrisk signal, kaldes kodeskala, og den, der konverterer vinkelforskydning til telekommunikation, kaldes kodeskive.
● Inkrementelle encodere. Giver information såsom position, vinkel og antal omdrejninger og definerer den respektive hastighed ved hjælp af antallet af pulser pr. omdrejning.
● Absolut encoder. Giver information såsom position, vinkel og antal omdrejninger i vinkeltrin, og hvert vinkeltrin tildeles en unik kode.
● Hybrid absolut encoder. Den hybride absolut encoder udsender to sæt information: Det ene sæt information bruges til at detektere polpositionen med absolut informationsfunktion, og det andet sæt er nøjagtigt det samme som udgangsinformationen fra den inkrementelle encoder.
Enkodere, der almindeligvis anvendes i motorer:
● Inkrementel encoder
Direkte brug af det fotoelektriske konverteringsprincip til at udsende tre sæt firkantbølgeimpulser A, B og Z. Faseforskellen mellem de to sæt pulser A og B er 90°, så rotationsretningen let kan bedømmes; Z-fasen er én puls pr. omdrejning og bruges til positionering af referencepunkter. Fordele: Simpel konstruktion, gennemsnitlig mekanisk levetid kan være over titusindvis af timer, stærk anti-interferensevne, høj pålidelighed og egnet til transmission over lange afstande. Ulemper: Kan ikke udsende absolut positionsinformation om akselrotation.
● Absolut encoder
Der er adskillige koncentriske kodekanaler langs den radiale retning på sensorens cirkulære kodeplade, og hver kanal består af lystransmitterende og ikke-lystransmitterende sektorer, og antallet af sektorer af tilstødende kodekanaler er dobbelt, og antallet af kodekanaler på kodepladen er antallet af binære cifre. Når kodepladen er i forskellige positioner, konverteres hvert lysfølsomt element til det tilsvarende niveausignal i henhold til lyset eller ej, hvilket danner det binære tal.
Denne type encoder er kendetegnet ved, at der ikke kræves nogen tæller, og at en fast digital kode svarende til positionen kan læses på enhver position af rotationsaksen. Det er klart, at jo flere kodekanaler der er, desto højere er opløsningen, og for en encoder med N-bit binær opløsning skal kodedisken have N kodekanaler. I øjeblikket findes der 16-bit absolut encoderprodukter i Kina.
3, encoderens arbejdsprincip
En fotoelektrisk kodeskive med en akse i midten er formet som en cirkulær gennemgang og mørke indskriftslinjer, og der er fotoelektriske sende- og modtageenheder til at aflæse den. Fire grupper af sinusbølgesignaler kombineres til A, B, C og D. Hver sinusbølge adskiller sig med 90 graders faseforskel (360 grader i forhold til en omkredsbølge), og C- og D-signalerne vendes og lægges oven på A- og B-faserne, hvilket kan forbedre det stabile signal. Der udsendes en anden Z-fasepuls for hver omdrejning for at repræsentere nulpositionens referenceposition.
Da de to faser A og B er 90 grader forskellige, kan man sammenligne, om fase A er foran eller fase B er foran, for at skelne encoderens fremadrettede og baglæns rotation, og encoderens nulreferencebit kan opnås gennem nulpulsen. Encoderkodepladens materialer er glas, metal og plastik. Glaskodepladen er afsat med en meget tynd, graveret linje på glasset. Dens termiske stabilitet er god og præcisionen er høj. Metalkodepladen passerer direkte, og den er ikke graveret. Den er ikke skrøbelig. På grund af metallets tykkelse er nøjagtigheden begrænset. Dens termiske stabilitet er en størrelsesorden dårligere end glas. Plastikkodepladen er økonomisk, prisen er lav, men nøjagtigheden, den termiske stabiliteten og levetiden er noget dårlig.
Opløsning - enkoderen, der angiver, hvor mange gennemgående eller mørke graverede linjer pr. 360 graders rotation, kaldes opløsning, også kendt som opløsningsindeksering, eller direkte antallet af linjer, generelt indekseret med 5 ~ 10000 linjer pr. omdrejning.
4. Princip for positionsmåling og feedbackkontrol
Encodere indtager en ekstremt vigtig plads i elevatorer, værktøjsmaskiner, materialebearbejdning, motorfeedbacksystemer samt i måle- og styreudstyr. Encoderen bruger et gitter og en infrarød lyskilde til at konvertere det optiske signal til et elektrisk TTL-signal (HTL) via en modtager. Ved at analysere frekvensen af TTL-niveauet og antallet af høje niveauer afspejles motorens rotationsvinkel og rotationsposition visuelt.
Da vinklen og positionen kan måles nøjagtigt, kan encoderen og inverteren dannes i et lukket kredsløbsstyringssystem for at gøre styringen mere præcis, hvilket er grunden til, at elevatorer, værktøjsmaskiner osv. kan anvendes så præcist.
5, Resumé
Kort sagt forstår vi, at encodere er opdelt i inkrementelle og absolutte i henhold til deres struktur, og de konverterer begge andre signaler, såsom optiske signaler, til elektriske signaler, der kan analyseres og styres. De almindelige elevatorer og maskinværktøjer i vores liv er tilfældigvis baseret på præcis justering af motoren, og gennem feedback closed-loop-styring af det elektriske signal er encoderen med inverteren også en naturlig måde at opnå præcis styring på.
Opslagstidspunkt: 20. juli 2023