1. Mikä on kooderi?
Toiminnan aikanaMatovaihteisto N20 DC-moottoriParametreja, kuten virtaa, nopeutta ja pyörivän akselin kehäsuunnan suhteellista sijaintia, seurataan reaaliajassa moottorin rungon ja hinattavan laitteen tilan määrittämiseksi ja lisäksi moottorin ja laitteen käyttöolosuhteiden ohjaamiseksi reaaliajassa, mikä toteuttaa monia erityistoimintoja, kuten servo- ja nopeuden säätöä. Tässä enkooderin käyttö etupään mittauselementtinä ei ainoastaan yksinkertaista mittausjärjestelmää huomattavasti, vaan on myös tarkkaa, luotettavaa ja tehokasta. Enkooderi on pyörivä anturi, joka muuntaa pyörivien osien fyysiset sijainnin ja siirtymän suureet digitaalisiksi pulssisignaaleiksi, jotka ohjausjärjestelmä kerää ja käsittelee antaakseen sarjan komentoja laitteen toimintatilan säätämiseksi ja muuttamiseksi. Jos enkooderi yhdistetään hammaspyörään tai ruuviin, sitä voidaan käyttää myös lineaarisesti liikkuvien osien sijainnin ja siirtymän mittaamiseen.
2, kooderin luokittelu
Enkooderin perusluokitus:
Enkooderi on mekaaninen ja elektroninen yhdistelmä tarkkuusmittauslaitetta, joka koodaa signaalin tai datan ja muuntaa sen tiedonsiirtoa, lähetystä ja tallennusta varten. Eri ominaisuuksien mukaan enkooderit luokitellaan seuraavasti:
● Koodilevy ja koodiasteikko. Lineaarisen siirtymän sähköiseksi signaaliksi muuntavaa kooderia kutsutaan koodiasteikoksi, ja kulmasiirtymän tietoliikennesignaaliksi muuntavaa kooderia kutsutaan koodilevyksi.
● Inkrementtianturit. Antaa tietoja, kuten sijainnin, kulman ja kierrosten lukumäärän, ja määrittää vastaavan nopeuden pulssien lukumääränä kierrosta kohden.
● Absoluuttinen enkooderi. Antaa tietoja, kuten sijainnin, kulman ja kierrosten lukumäärän kulma-askelin välein, ja jokaiselle kulma-askelelle on annettu yksilöllinen koodi.
● Hybridiabsoluuttianturi. Hybridiabsoluuttianturi tuottaa kaksi tietojoukkoa: toista tietojoukkoa käytetään napa-asennon havaitsemiseen absoluuttisen tiedon funktiolla ja toinen tietojoukko on täsmälleen sama kuin inkrementtianturin lähtötieto.
Moottoreissa yleisesti käytetyt enkooderit:
●Inkrementaalikooderi
Suoraan valoelektrisen muunnoksen periaatteella tuotetaan kolme suorakaideaaltopulssisarjaa A, B ja Z. Pulssisarjojen A ja B välinen vaihe-ero on 90o, joten pyörimissuunta on helppo arvioida; Z-vaihe on yksi pulssi kierrosta kohden ja sitä käytetään referenssipisteen paikantamiseen. Edut: yksinkertainen periaaterakenne, keskimääräinen mekaaninen käyttöikä voi olla yli kymmeniä tuhansia tunteja, vahva häiriönsietokyky, korkea luotettavuus ja soveltuu pitkän matkan tiedonsiirtoon. Haitat: ei pysty tuottamaan akselin pyörimisen absoluuttista sijaintitietoa.
● Absoluuttinen enkooderi
Anturin pyöreässä koodilevyssä on useita samankeskisiä koodikanavia säteittäisessä suunnassa, ja jokainen kanava koostuu valoa läpäisevistä ja ei-valoa läpäisevistä sektoreista, ja vierekkäisten koodikanavien sektorien lukumäärä on kaksinkertainen, ja koodilevyllä olevien koodikanavien lukumäärä on binäärinumeroiden lukumäärä. Kun koodilevy on eri asennoissa, jokainen valoherkkä elementti muunnetaan vastaavaksi tasosignaaliksi valon mukaan tai ei, muodostaen binääriluvun.
Tämän tyyppiselle enkooderille on ominaista, että laskuria ei tarvita ja pyörimisakselin missä tahansa asennossa voidaan lukea kiinteä digitaalinen koodi, joka vastaa asentoa. Mitä enemmän koodikanavia, sitä suurempi on resoluutio, ja N-bittisellä binääriresoluutiolla varustetulla enkooderilla koodilevyllä on oltava N koodikanavaa. Tällä hetkellä Kiinassa on 16-bittisiä absoluuttienkoodereita.
3, kooderin toimintaperiaate
Keskellä olevan akselin omaavan valosähköisen koodilevyn avulla on pyöreitä ja tummia kirjoitusviivoja, ja valosähköiset lähetys- ja vastaanottolaitteet lukevat sen. Neljä siniaaltosignaaliryhmää yhdistetään A:ksi, B:ksi, C:ksi ja D:ksi. Jokainen siniaalto eroaa 90 asteen vaihe-erolla (360 astetta suhteessa kehäaaltoon), ja C- ja D-signaalit käännetään ja asetetaan päällekkäin A- ja B-vaiheiden kanssa, mikä voi parantaa vakaata signaalia; ja jokaista kierrosta kohden lähetetään toinen Z-vaihepulssi, joka edustaa nolla-asennon referenssiasentoa.
Koska vaiheiden A ja B välinen kulma on 90 astetta erilainen, voidaan verrata, onko vaihe A edessä vai vaihe B edessä, jotta voidaan erottaa enkooderin eteen- ja taaksepäin pyöriminen, ja enkooderin nollareferenssibitti voidaan saada nollapulssin avulla. Enkooderin koodilevyn materiaalit ovat lasi, metalli ja muovi. Lasinen koodilevy on kaiverrettu lasille erittäin ohuella viivalla. Sen lämmönkestävyys on hyvä ja tarkkuus korkea. Metallinen koodilevy kulkee suoraan kaiverretun viivan läpi. Se ei ole hauras. Metallin paksuuden vuoksi tarkkuus on rajallinen ja sen lämmönkestävyys on lasia huonompi. Muovinen koodilevy on edullinen ja kustannukset alhaiset, mutta sen tarkkuus, lämmönkestävyys ja käyttöikä ovat huonot.
Resoluutio - enkooderia, joka ilmaisee läpi- tai tummakaiverrettujen viivojen määrän 360 asteen kierrosta kohden, kutsutaan resoluutioksi. Tämä tunnetaan myös resoluutioindeksoin tai suoraan viivojen määrän mittauksena, yleensä 5–10 000 viivaa kierrosta kohden.
4, Paikanmittaus ja takaisinkytkentäohjausperiaate
Enkoodereilla on erittäin tärkeä asema hisseissä, työstökoneissa, materiaalinkäsittelyssä, moottorien takaisinkytkentäjärjestelmissä sekä mittaus- ja ohjauslaitteissa. Enkooderi käyttää hilaa ja infrapunavalonlähdettä muuntaakseen optisen signaalin TTL-signaaliksi (HTL) vastaanottimen kautta. Analysoimalla TTL-tason taajuutta ja korkeiden tasojen lukumäärää, moottorin pyörimiskulma ja pyörimisasento heijastuvat visuaalisesti.
Koska kulma ja asento voidaan mitata tarkasti, kooderi ja invertteri voidaan muodostaa suljetun silmukan ohjausjärjestelmäksi, mikä tekee ohjauksesta tarkempaa. Siksi hissejä, työstökoneita jne. voidaan käyttää niin tarkasti.
5, Yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että enkooderit jaetaan rakenteensa mukaan inkrementaalisiin ja absoluuttisiin, ja ne molemmat muuntavat muita signaaleja, kuten optisia signaaleja, sähköisiksi signaaleiksi, joita voidaan analysoida ja ohjata. Yleisimmät hissit ja työstökoneet perustuvat moottorin tarkkaan säätöön, ja sähköisen signaalin takaisinkytkennän suljetun silmukan ohjauksen kautta enkooderi ja invertteri ovat myös luonnollinen tapa saavuttaa tarkka ohjaus.
Julkaisun aika: 20.7.2023