Mikä on kooderi?
Moottorin käytön aikana reaaliaikainen parametrien, kuten virran, pyörimisnopeuden ja pyörivän akselin kehäsuunnan suhteellisen sijainnin, valvonta määrittää moottorin tilan.moottorikorin ja hinattavan laitteen välillä sekä lisäksi moottorin ja laitteen käyttöolosuhteiden reaaliaikainen ohjaus, jolloin voidaan toteuttaa servo, nopeuden säätö ja monia muita erityistoimintoja.
Tässä enkooderin käyttö etupään mittauselementtinä ei ainoastaan yksinkertaista mittausjärjestelmää huomattavasti, vaan se on myös tarkka, luotettava ja tehokas.
Enkooderi on pyörivä anturi, joka muuntaa pyörivien osien sijainnin ja siirtymän digitaalisiksi pulssisignaaleiksi, jotka ohjausjärjestelmä kerää ja käsittelee antaakseen sarjan komentoja laitteen toimintatilan säätämiseksi ja muuttamiseksi. Jos kooderi yhdistetään hammaspyörään tai ruuviin, sitä voidaan käyttää myös lineaarisesti liikkuvien osien sijainnin ja siirtymän fyysisten suureiden mittaamiseen.
Enkooderin perusluokittelu
Enkooderi on mekaaninen ja elektroninen yhdistelmä tarkkuusmittauslaitteita, jotka koodaavat, muuntavat, siirtävät, siirtävät ja tallentavat signaalia tai dataa.
Enkooderi on tarkkuusmittauslaite, joka yhdistää mekaanisia ja elektronisia komponentteja signaalien ja datan koodaamiseen, muuntamiseen, välittämiseen, lähettämiseen ja tallentamiseen. Eri ominaisuuksien mukaan enkooderit luokitellaan seuraavasti: koodilevy ja koodiskaala: lineaarinen siirtymä sähköisiksi signaaleiksi, joita kutsutaan koodiskaalaenkoodereiksi, kulmasiirtymä tietoliikenteeseen koodilevyksi, - inkrementaalienkooderi: antaa sijainnin, kulman ja kierrosten lukumäärän jne. pulssien lukumäärää kierrosta kohden määrittääkseen erotusnopeuden. -absoluuttinen enkooderi: antaa tietoja, kuten sijainnin, kulman ja kierrosten lukumäärän kulma-askelin välein, jokaisella kulma-askelella on oma koodinsa.
-Hybridiabsoluuttianturit: Hybridiabsoluuttianturit tuottavat kaksi tietojoukkoa: toista tietojoukkoa käytetään magneettinapojen sijainnin havaitsemiseen absoluuttisen tiedon funktiona; toinen tietojoukko on täsmälleen sama kuin inkrementtiantureiden lähtötiedot.
Yleisesti käytetyt enkooderitmoottorit
Inkrementtikooderi
Suoraan valoelektrisen muunnoksen periaatteen avulla voidaan tuottaa kolme suorakaideaaltopulssisarjaa A, B ja Z. A:n ja B:n kahden pulssisarjan vaihe-ero on 90°, mikä mahdollistaa pyörimissuunnan helpon määrittämisen; Z-vaihe on pulssi joka kierroksella, jota käytetään referenssipisteen paikantamiseen. Edut: yksinkertainen rakenneperiaate, keskimääräinen mekaaninen käyttöikä kymmeniä tuhansia tunteja tai enemmän, vahva häiriönsietokyky, korkea luotettavuus, soveltuu pitkän matkan tiedonsiirtoon. Haitat: ei pysty tuottamaan akselin pyörimisen absoluuttista sijaintitietoa.
Absoluuttiset enkooderit
Suoraan ulostuloon perustuva digitaalinen anturi koostuu anturin pyöreästä koodilevystä, joka muodostaa säteittäisen suuntaisen useiden samankeskisten koodikanavien joukosta. Kussakin kanavassa on valoa läpäiseviä ja valoa läpäisemättömiä sektoreita, joiden lukumäärä koostuu vierekkäisten koodikanavasektorien lukumäärästä. Koodilevyn koodikanavien lukumäärän ja koodilevyn binäärinumeroiden lukumäärän välillä on kaksinkertainen suhde. Koodilevyn valonlähteen puolella olevassa koodilevyssä on valoherkkä elementti ja vastaavan koodikanavan toisella puolella vastaava valoherkkä elementti. Kun koodilevy on eri asennossa, valoherkkä elementti muuntaa vastaavan tasosignaalin binääriluvuksi sen mukaan, onko se valaistu vai ei. Kun koodilevy on eri asennoissa, jokainen valoherkkä elementti muuntaa vastaavan tasosignaalin binääriluvuksi sen mukaan, onko se valaistu vai ei.
Tämän tyyppiselle enkooderille on ominaista, että se ei vaadi laskuria ja pyörivän akselin missä tahansa asennossa voidaan lukea kiinteä digitaalinen koodi, joka vastaa asentoa. Mitä enemmän koodikanavia, sitä suurempi resoluutio. N-bittisen binääriresoluution omaavalla enkooderilla koodilevyllä on oltava N viivakoodikanavaa. Tällä hetkellä saatavilla on 16-bittisiä absoluuttienkoodereita.
Enkooderin toimintaperiaate
Valosähköisen koodilevyn varren keskellä, jonka tummat viivat on merkitty renkaalla, on valosähköinen lähetin ja vastaanotin, jotka lukevat signaalit ja vastaanottavat neljä siniaaltosignaalisarjaa, jotka on yhdistetty A-, B-, C- ja D-signaaleiksi, joista jokaisen vaihe-ero on 90 astetta (suhteessa 360 asteen kehäaaltoon). C- ja D-signaalit on käännetty A- ja B-kaksivaihesignaalien päälle, ja niitä voidaan vahvistaa signaalin vakauttamiseksi. Lisäksi toinen signaali tuottaa Z-vaihepulssin joka käänteinen signaali nolla-asennon referenssiasennon mukaisesti.
Koska A- ja B-vaiheiden välinen 90 asteen ero voidaan verrata etuosan A-vaiheeseen tai etuosan B-vaiheeseen, enkooderin positiivisen ja käänteisen pyörimisen havaitsemiseksi nollapulssin avulla voidaan saada enkooderin nollareferenssiasema.
Kooderilevymateriaali on lasia, metallia ja muovia. Lasilevy on kerrostettu lasiin hyvin ohuelle kaiverretulle viivalle. Sen lämmönkestävyys on hyvä ja tarkkuus korkea. Metallilevy kulkee suoraan kaiverretun viivan läpi, eikä se ole hauras. Metallin paksuuden vuoksi tarkkuus on rajallinen ja lämmönkestävyys on lasia huonompi. Muovilevy on edullinen, kustannukset ovat alhaiset, mutta tarkkuus, lämmönkestävyys ja käyttöikä ovat huonommat. Muovilevyt ovat edullisia, mutta tarkkuus, lämmönkestävyys ja käyttöikä ovat huonommat.
Resoluutio - enkooderin avulla voidaan määrittää, kuinka monta läpi- tai tummaa viivaa 360 asteen kierrosta kohden on, ja sitä kutsutaan myös indeksin resoluutioksi tai suoraan viivojen lukumääräksi. Yleensä se on 5–10 000 viivaa kierrosta kohden.
Paikanmittauksen ja takaisinkytkennän hallinnan periaatteet
Enkoodereilla on erittäin tärkeä asema hisseissä, työstökoneissa, materiaalinkäsittelyssä, moottorien takaisinkytkentäjärjestelmissä sekä mittaus- ja ohjauslaitteissa. Enkooderit käyttävät optisia hiloja ja infrapunavalonlähteitä muuntaakseen optiset signaalit TTL (HTL) -sähköisiksi signaaleiksi vastaanottimen kautta, joka heijastaa visuaalisesti moottorin pyörimiskulman ja asennon analysoimalla TTL-tason taajuuden ja korkeiden tasojen lukumäärän.
Koska kulma ja asento voidaan mitata tarkasti, on mahdollista muodostaa suljetun silmukan ohjausjärjestelmä enkooderin ja invertterin kanssa, mikä tekee ohjauksesta entistä tarkempaa. Siksi hissejä, työstökoneita jne. voidaan käyttää niin tarkasti.
Yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että enkooderit jaetaan rakenteeltaan kahteen tyyppiin: inkrementaalisiin ja absoluuttisiin. Ne jaetaan myös muihin signaaleihin, kuten optisiin signaaleihin, ja sähköisiin signaaleihin, joita voidaan analysoida ja ohjata. Yhteisessä hississä työstökoneet perustuvat vain moottorin tarkkaan säätöön, ja sähköisen signaalin takaisinkytkennän kautta tapahtuva suljetun silmukan ohjaus. Taajuusmuuttajalla varustettu enkooderi on myös itsestäänselvyys tarkan ohjauksen saavuttamiseksi.
Julkaisun aika: 23. helmikuuta 2024