Hvorfor har jeg brug for en encoder på min motor? Hvordan fungerer encodere?

Hvad er en encoder?

Under motordrift bestemmer realtidsovervågning af parametre som strøm, rotationshastighed og den relative position af den roterende aksels omkredsretning status formotorkarosseri og det udstyr, der bugseres, og desuden realtidskontrol af motoren og udstyrets driftsforhold, hvilket realiserer servostyring, hastighedsregulering og mange andre specifikke funktioner.

Her forenkler anvendelsen af ​​encoderen som frontend-målingselement ikke kun målesystemet betydeligt, men er også præcist, pålideligt og kraftfuldt.

En encoder er en rotationssensor, der konverterer positionen og forskydningen 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 gearstang eller skrue, kan den også bruges til at måle de fysiske størrelser af position og forskydning af lineære bevægelige dele.

Grundlæggende klassificering af encoder

En encoder er en tæt kombination af mekaniske og elektroniske præcisionsmåleinstrumenter, der anvender signal eller data til kodning, konvertering, kommunikation, transmission og lagring af signaldata.
Encoderen er en præcisionsmåleenhed, der kombinerer mekaniske og elektroniske komponenter til at kode, konvertere, kommunikere, transmittere og lagre signaler og data. I henhold til forskellige karakteristika er encoderklassificeringen som følger: kodeskive og kodeskala: lineær forskydning til elektriske signaler kaldet kodeskalaencoder, vinkelforskydning til telekommunikation til kodeskive, - inkrementel encoder: til at angive position, vinkel og antal omgange osv., til antallet af pulser pr. omdrøjning for at definere separationshastigheden. - Absolut encoder: Tilvejebringer information såsom position, vinkel og antal omdrejninger i vinkelintervaller, hvor hvert vinkelinterval får en unik kode.
-Hybride absolutkodere: Hybride absolutkodere udsender to sæt information: Det ene sæt information bruges til at detektere positionen af ​​de magnetiske poler med funktionen af ​​absolut information; det andet sæt er nøjagtigt det samme som udgangsinformationen fra inkrementelle enkodere.

Almindeligt anvendte encodere tilmotorer

Inkrementel encoder

Ved direkte brug af princippet om fotoelektrisk konvertering udsendes tre sæt firkantbølgeimpulser A, B og Z. To sæt pulser i A og B har en faseforskel på 90°, hvilket nemt kan bestemme rotationsretningen; Z-fasen udsender en puls for hver omdrejning til positionering af referencepunkter. Fordele: Simpelt konstruktionsprincip, gennemsnitlig mekanisk levetid på titusindvis af timer eller mere, stærk anti-interferensevne, høj pålidelighed, egnet til langdistancetransmission. Ulemper: Kan ikke udsende absolut positionsinformation om akselrotation.

Absolutte encodere

Direkte digital sensor, sensoren er cirkulær og danner en række koncentriske kodekanaler langs den radiale retning af sensoren, der er sammensat af et antal koncentriske kodekanaler i hver kanal, og antallet af tilstødende kodekanaler er dobbelt så stort som antallet af binære cifre på kodekanalen. Antallet af kodekanaler er antallet af bits på kodekanalen på lyskildesiden af ​​kodekanalen. På den anden side af lyskilden er der et lysfølsomt element, der svarer til hver kodekanal. Når kodekanalen er i en anden position, konverterer det lysfølsomme element det tilsvarende niveausignal til et binært tal, afhængigt af lysets placering. Når kodekanalen er i forskellige positioner, konverterer hvert lysfølsomt element det tilsvarende niveausignal til et binært tal, afhængigt af om den lyser eller ej.

Denne type encoder er kendetegnet ved, at den ikke kræver en tæller, og en fast digital kode svarende til positionen kan aflæses på enhver position af den roterende aksel. Det er klart, at jo flere kodekanaler, desto højere er opløsningen. For en encoder med N-bit binær opløsning skal kodeskiven have N stregkodekanaler. I øjeblikket findes der 16-bit absolut encoderprodukter.

Encoderens arbejdsprincip

Ved et center med skaftet på den fotoelektriske kodeplade, som har en ring gennem de mørke linjer, er der fotoelektriske sender- og modtagerenheder til at aflæse for at opnå fire sæt sinusbølgesignaler kombineret til A, B, C, D, hver sinusbølge med en faseforskel på 90 grader (i forhold til en omkredsbølge for 360 grader), C, D-signalinversionen, overlejret A, B-tofasen, som kan forbedres for at stabilisere signalet; og den anden for hver drejning at udsende en Z-fasepuls på vegne af nulpositionens referenceposition.
Da A og B har en tofaseforskel på 90 grader, kan A-fasen eller B-fasen sammenlignes med den forreste fase for at skelne encoderens positive og omvendte rotation. Ved hjælp af nulpulsen kan man få encoderens nulreferenceposition.

Encoder-skivematerialet består af glas, metal og plastik. Glasskiven er aflejret i glasset på en meget tynd graveret linje. Dens termiske stabilitet er god og præcisionen er høj. Metalskiven passerer direkte gennem den graverede linje og er ikke skrøbelig. På grund af metallets tykkelse er præcisionen begrænset, og dens termiske stabilitet vil være en størrelsesorden dårligere end glasskivens. Plastikskiven er økonomisk og billig, men dens nøjagtighed, termiske stabilitet og levetid er dårligere. Plastikskiver er økonomiske, men nøjagtigheden, termiske stabiliteten og levetiden er dårligere.

Opløsning - encoderen, der angiver, hvor mange gennemgående eller mørke linjer pr. 360 graders rotation, kaldes opløsning, også kendt som opløsningsindekset eller direkte kaldet antal linjer, generelt 5 ~ 10.000 linjer pr. omdrejning.

Principper for positionsmåling og feedbackkontrol

Enkodere indtager en ekstremt vigtig plads i elevatorer, værktøjsmaskiner, materialebearbejdning, motorfeedbacksystemer samt måle- og styringsudstyr. Enkodere bruger optiske gitre og infrarøde lyskilder til at konvertere optiske signaler til TTL (HTL) elektriske signaler via en modtager, som visuelt afspejler motorens rotationsvinkel og position ved at analysere frekvensen af ​​TTL-niveauet og antallet af høje niveauer.

Da vinkel og position kan måles nøjagtigt, er det muligt at danne et lukket kredsløbsstyringssystem med encoderen og inverteren for at gøre styringen endnu mere præcis, hvilket er grunden til, at elevatorer, værktøjsmaskiner osv. kan bruges så præcist.

Oversigt

Kort sagt forstår vi, at encoderen er opdelt i to typer inkrementelle og absolutte i henhold til strukturen. De er også andre signaler, såsom optiske signaler, til elektriske signaler, der kan analyseres og styres. Og vi lever i den almindelige elevator, maskinværktøj er blot baseret på præcis regulering af motoren, gennem feedback af det elektriske signal lukket sløjfe-styring, encoder med frekvensomformer er også en selvfølge for at opnå præcis styring.