1. Kas ir kodētājs?
Darbības laikāTārpu pārnesumkārbas N20 līdzstrāvas motors, tādi parametri kā strāva, ātrums un rotējošās vārpstas apkārtmēra relatīvais novietojums tiek uzraudzīti reāllaikā, lai noteiktu motora korpusa un velkamā aprīkojuma stāvokli, kā arī lai reāllaikā kontrolētu motora un aprīkojuma darbības apstākļus, tādējādi realizējot daudzas specifiskas funkcijas, piemēram, servo un ātruma regulēšanu. Šeit kodētāja izmantošana kā priekšējā gala mērīšanas elements ne tikai ievērojami vienkāršo mērīšanas sistēmu, bet arī ir precīza, uzticama un jaudīga. Kodētājs ir rotācijas sensors, kas pārveido rotējošo daļu pozīcijas un pārvietojuma fiziskos lielumus digitālu impulsu signālu sērijā, ko vadības sistēma apkopo un apstrādā, lai izdotu virkni komandu iekārtas darbības stāvokļa regulēšanai un maiņai. Ja kodētājs ir apvienots ar zobratu stieni vai skrūvi, to var izmantot arī lineāru kustīgu daļu pozīcijas un pārvietojuma mērīšanai.
2, kodētāja klasifikācija
Kodētāja pamata klasifikācija:
Kodētājs ir precīzas mērīšanas ierīces mehāniska un elektroniska kombinācija, kas kodē signālu vai datus, pārveido tos, lai tos pārraidītu, pārraidītu un uzglabātu. Atkarībā no dažādām īpašībām kodētājus klasificē šādi:
● Koda disks un koda skala. Kodētāju, kas pārveido lineāro nobīdi elektriskā signālā, sauc par koda skalu, un to, kas pārveido leņķisko nobīdi telekomunikācijā, sauc par koda disku.
● Inkrementālie kodētāji. Sniedz informāciju par pozīciju, leņķi un apgriezienu skaitu, un nosaka attiecīgo ātrumu pēc impulsu skaita uz apgriezienu.
● Absolūtais kodētājs. Sniedz informāciju, piemēram, pozīciju, leņķi un apgriezienu skaitu leņķa pieaugumos, un katram leņķa pieaugumam ir piešķirts unikāls kods.
● Hibrīda absolūtā kodētāja izejas informācija. Hibrīda absolūtā kodētāja izejas informācija ir divu veidu: viena informācijas kopa tiek izmantota pola pozīcijas noteikšanai ar absolūtās informācijas funkciju, bet otra kopa ir tieši tāda pati kā inkrementālā kodētāja izejas informācija.
Kodētāji, ko parasti izmanto motoros:
●Inkrementālais kodētājs
Tieši izmantojot fotoelektriskās konversijas principu, tiek izvadīti trīs taisnstūra viļņu impulsu komplekti A, B un Z. Fāzes starpība starp diviem impulsu komplektiem A un B ir 90°, lai viegli noteiktu rotācijas virzienu; Z fāze ir viens impulss uz apgriezienu un tiek izmantota atskaites punkta pozicionēšanai. Priekšrocības: vienkārša principiāla konstrukcija, vidējais mehāniskais kalpošanas laiks var pārsniegt desmitiem tūkstošu stundu, spēcīga traucējumu novēršanas spēja, augsta uzticamība un piemērotība pārraidei lielos attālumos. Trūkumi: nevar izvadīt vārpstas rotācijas absolūtās pozīcijas informāciju.
● Absolūtais kodētājs
Sensora apļveida koda plāksnē radiālā virzienā ir vairāki koncentriski koda kanāli, un katrs kanāls sastāv no gaismu caurlaidīgiem un gaismu necaurlaidīgiem sektoriem, un blakus esošo koda kanālu sektoru skaits ir divkāršs, un koda kanālu skaits uz koda plāksnes ir bināro ciparu skaits. Kad koda plāksne atrodas dažādās pozīcijās, katrs gaismjutīgais elements tiek pārveidots par atbilstošā līmeņa signālu atkarībā no gaismas vai nē, veidojot bināro skaitli.
Šāda veida kodētāju raksturo fakts, ka nav nepieciešams skaitītājs, un jebkurā rotācijas ass pozīcijā var nolasīt fiksētu digitālo kodu, kas atbilst pozīcijai. Acīmredzot, jo vairāk koda kanālu, jo augstāka izšķirtspēja, un kodētājam ar N bitu bināro izšķirtspēju koda diskam jābūt N koda kanāliem. Pašlaik Ķīnā ir pieejami 16 bitu absolūtā kodētāja produkti.
3, kodētāja darbības princips
Fotoelektrisks koda disks ar asi centrā uz tā veido apļveida līnijas un tumšas uzraksta līnijas, un tā nolasīšanai ir fotoelektriskas raidīšanas un uztveršanas ierīces, un četras sinusoidālo signālu grupas tiek apvienotas A, B, C un D grupās. Katrs sinusoidālais vilnis atšķiras par 90 grādu fāzes starpību (360 grādi attiecībā pret apkārtmēra vilni), un C un D signāli tiek apgriezti un uzlikti uz A un B fāzēm, kas var uzlabot signāla stabilitāti; un katram apgriezienam tiek izvadīts vēl viens Z fāzes impulss, kas attēlo nulles pozīcijas atskaites pozīciju.
Tā kā divas fāzes A un B atšķiras par 90 grādiem, var salīdzināt, vai fāze A vai fāze B atrodas priekšā, lai noteiktu kodētāja rotāciju uz priekšu un atpakaļ, un kodētāja nulles atskaites bitu var iegūt, izmantojot nulles impulsu. Kodētāja koda plāksnes materiāli ir stikls, metāls, plastmasa, stikla koda plāksne tiek uzklāta uz stikla ar ļoti plānu gravējuma līniju, tās termiskā stabilitāte ir laba, precizitāte ir augsta, metāla koda plāksne iet tieši cauri, nevis gravējuma līnijai, tā nav trausla, bet, tā kā metālam ir noteikts biezums, precizitāte ir ierobežota, tās termiskā stabilitāte ir par vienu kārtu sliktāka nekā stiklam, plastmasas koda plāksne ir ekonomiska, tās izmaksas ir zemas, bet precizitāte, termiskā stabilitāte un kalpošanas laiks ir slikts.
Izšķirtspēja — kodētājs norāda, cik cauri vai tumši iegravētu līniju ir uz 360 grādiem rotācijas laikā, ko sauc arī par izšķirtspējas indeksēšanu vai tieši cik līniju ir, parasti 5–10 000 līniju uz apgriezienu indeksēšana.
4. Pozīcijas mērīšanas un atgriezeniskās saites vadības princips
Enkoderiem ir ārkārtīgi svarīga loma liftos, darbgaldos, materiālu apstrādē, motoru atgriezeniskās saites sistēmās, kā arī mērīšanas un vadības iekārtās. Enkoders izmanto režģi un infrasarkanās gaismas avotu, lai pārveidotu optisko signālu TTL (HTL) elektriskajā signālā, izmantojot uztvērēju. Analizējot TTL līmeņa frekvenci un augsto līmeņu skaitu, vizuāli tiek atspoguļots motora rotācijas leņķis un rotācijas pozīcija.
Tā kā leņķi un pozīciju var precīzi izmērīt, kodētāju un invertoru var veidot slēgtas cilpas vadības sistēmā, lai vadība būtu precīzāka, tāpēc liftus, darbgaldus utt. var izmantot tik precīzi.
5. Kopsavilkums
Rezumējot, mēs saprotam, ka kodētāji pēc to struktūras tiek iedalīti inkrementālajos un absolūtajos, un tie abi pārveido citus signālus, piemēram, optiskos signālus, elektriskos signālos, kurus var analizēt un kontrolēt. Mūsu dzīvē izplatītākie lifti un darbgaldi ir balstīti uz precīzu motora regulēšanu, un, izmantojot elektriskā signāla atgriezeniskās saites slēgtās cilpas vadību, kodētājs ar invertoru ir arī dabisks veids, kā panākt precīzu vadību.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 20. jūlijs