Come una sorta di dispositivo di conversione del segnale, l'encoder è ampiamente utilizzato nella nostra vita.
Nella corsa automobilistica intelligente, è necessario utilizzare l'encoder per rilevare la velocità istantanea del modello di auto e realizzare il controllo di feedback a circuito chiuso della velocità del modello di auto, in modo che la scheda di controllo dell'auto possa eseguire le istruzioni fornite da il software in base ai cambiamenti delle condizioni della pista e della strada, come accelerazione, decelerazione, svolta, ecc.
Nell'esplorazione celeste, gli scienziati usano grandi telescopi astronomici per tracciare le stelle, telescopi astronomici per ottenere una certa precisione di controllo della velocità, è necessario selezionare l'encoder appropriato. Tuttavia, i requisiti per l'encoder sono molto elevati in questo momento. Ad esempio, quando la velocità della stella è 0.004 percento , la risoluzione dell'encoder è di 26 bit per soddisfare i requisiti della misurazione della velocità.
Inoltre, ci sono encoder per ascensori, encoder per macchine utensili, encoder per servomotori e così via, si può dire che gli encoder sono ovunque.
Dal motore passo-passo al sistema intelligente, come scegliere l'encoder?
Quindi cos'è esattamente un codificatore?
Per definizione, un codificatore è un dispositivo che compila segnali (come bitstream) o dati sotto forma di segnali che possono essere comunicati, trasmessi e archiviati.
La semplice comprensione consiste nel convertire i segnali che gli esseri umani non possono comprendere direttamente in segnali che noi esseri umani possiamo comprendere direttamente, in modo da poter controllare apparecchiature o dispositivi.
Encoder in base al metodo di scala e alla forma di uscita del segnale, può essere suddiviso in incrementale, valore assoluto, tipo misto.
Incrementale e assoluto sono più comuni, ma la differenza tra i due è diventata un problema difficile per la maggior parte degli utenti.
Pertanto, qui vengono confrontati solo incrementale e assoluto, in modo che gli utenti possano fare una scelta migliore in futuro.
Innanzitutto, i due funzionano in modo diverso:
1. Principio di funzionamento dell'encoder incrementale:
L'encoder incrementale converte lo spostamento in un segnale elettrico periodico, quindi converte il segnale elettrico in un impulso di conteggio, utilizzando il numero di impulsi per rappresentare la dimensione dello spostamento.
Prendi l'acqua che versa per descrivere, l'encoder incrementale è come, trova una tazza di dimensioni sconosciute e versaci dell'acqua, una volta riempita, svuota la tazza una volta, quindi versa l'acqua e infine calcola la distanza in base al numero di volte in cui la tazza è riempito.
In termini di struttura, l'encoder incrementale è composto da albero di collegamento, targhetta identificativa, sorgente luminosa e circuito di uscita. In effetti, il codificatore è fondamentalmente questa composizione, quanto segue non si ripeterà.
L'encoder incrementale ottiene quattro gruppi di segnali sinusoidali dai dispositivi di fototrasmissione e dai dispositivi di ricezione, che vengono combinati rispettivamente in A, B, C e D. Ogni onda sinusoidale ha una differenza di fase di 90 gradi e i quattro gruppi hanno una differenza di fase di 360 gradi (ovvero un ciclo). I segnali C e D sono invertiti e sovrapposti alle fasi A e B, in modo da esaltare il segnale stabile; Inoltre, ad ogni giro viene emesso un impulso di fase Z per rappresentare il bit di riferimento zero.
Poiché la differenza tra la fase A e la fase B è di 90 gradi, l'avanzamento e l'inversione dell'encoder possono essere determinati confrontando quale fase A e fase B vengono prima.
Il bit di riferimento zero dell'encoder può essere ottenuto dall'impulso zero. Parametri come la distanza e l'angolo vengono calcolati tramite zero bit di riferimento e il numero di impulsi.
2. Principio di funzionamento dell'encoder assoluto
Ci sono molte righe sulla targhetta del codice dell'encoder assoluto per disporre ogni posizione sull'encoder. Poiché ogni posizione è diversa, è sufficiente conoscere la posizione iniziale e la posizione finale per conoscere lo spostamento, anziché contare tutto il tempo come un encoder incrementale.
Come esempio di versamento dell'acqua, un codificatore assoluto prenderebbe una tazza più alta con una scala, vi verserebbe dell'acqua e calcolerebbe la distanza in base alle scale iniziale e finale.
In termini di struttura, sulla targhetta del codice ottico dell'encoder assoluto sono presenti molte linee di canali ottici e ciascuna linea è suddivisa in 2, 4, 8, 16 linee...... Disposte in modo tale che, in qualsiasi posizione del codificatore, un insieme univoco di codici binari (codici Gray) da 2 alla potenza di zero a 2 alla potenza di n-1 può essere ottenuto leggendo il aperto e scuro di ogni riga incisa, che è la n- codificatore assoluto a bit.
Tale encoder è determinato dalla posizione meccanica (posizione iniziale e di arresto) della piastra del codice ottico, quindi non sarà influenzato da interruzioni di corrente e interferenze esterne, che è anche una delle eccellenti caratteristiche dell'encoder assoluto.
A causa di questa caratteristica, l'encoder assoluto non ha bisogno di memoria, non cambia il punto di riferimento e non deve contare tutto il tempo. Pertanto, le caratteristiche anti-interferenza dell'encoder e l'affidabilità dei dati sono notevolmente migliorate.
In base alla costruzione dell'encoder assoluto, deve affrontare un problema: contare fino al valore massimo.
Per risolvere questo problema compare l'encoder assoluto multigiro.
Per l'encoder assoluto multigiro, esistono i seguenti tre schemi di progettazione comuni:
Il primo, all'interno dell'encoder, utilizza ingranaggi meccanici per accoppiare più alberi per calcolare il numero totale di giri.
Prendi l'acqua che versa, la tazza graduata menzionata prima. Quando questa tazza è piena, trova una tazza graduata più grande, versa l'acqua dalla tazza più piccola nella tazza più grande e infine aggiungi le due tazze per calcolare la distanza.
Il secondo consiste nell'utilizzare un contatore elettronico e un condensatore per contare il numero totale di giri.
Dal motore passo-passo al sistema intelligente, come scegliere l'encoder?
Ancora una volta, prendi l'esempio di versare l'acqua, questa volta quando la tazza graduata è piena, versa l'acqua e usa un contatore per misurare il numero di volte che è pieno, e infine calcola la distanza sommando il contatore e la tazza.
Il terzo, in alcuni codificatori magnetici, utilizza la linea di Weigen e utilizza l'effetto Weigen per contare.
I tre metodi di cui sopra devono tutti pagare un certo prezzo, ad esempio il primo, a causa dell'uso di ingranaggi meccanici, quindi porterà usura all'encoder, riducendo la precisione.
Per quanto riguarda lo schema del codificatore di valori assoluti multi-cerchio, non è descritto qui e gli amici interessati possono andare a controllare le informazioni pertinenti.
A causa del diverso principio di funzionamento e della composizione meccanica, i due presentano due grandi differenze:
1, la memoria accesa e spenta è diversa
L'encoder incrementale non ha memoria e il riavvio dell'interruzione dell'alimentazione deve tornare alla posizione zero di riferimento per trovare la posizione richiesta e l'interruzione dell'alimentazione deve essere riavviata ogni volta.
L'encoder incrementale più comune è il posizionamento dello scanner della stampante. Ogni volta che si accende la stampante si sente un crepitio, che in realtà è la stampante che cerca il punto zero di riferimento dopo il quale può funzionare.
L'encoder assoluto ha memoria, l'interruzione dell'alimentazione si riavvia senza tornare a zero, è possibile conoscere la posizione del target. Ciò fa sì che l'encoder assoluto non venga disturbato durante il processo e le sue caratteristiche anti-interferenza e l'affidabilità dei dati sono notevolmente migliorate.
2, la targa del codice è diversa
Poiché il metodo di conteggio dei due non è lo stesso, anche la targhetta dei due codici è molto diversa.
La differenza della targa dati è una delle maggiori differenze tra encoder assoluto ed encoder incrementale.
Oltre alle differenze di cui sopra, ci sono molte piccole differenze tra encoder assoluti ed encoder incrementali:
3, il segnale di uscita è diverso
Un encoder incrementale emette un segnale a impulsi, mentre un encoder assoluto emette un insieme di valori binari.
4, il numero di diverse restrizioni
Il numero di giri dell'encoder incrementale non è limitato, mentre l'encoder assoluto non può superare il range di giri.
5, il campo di applicazione non è esattamente lo stesso
Con o senza memoria del punto di interruzione, l'encoder incrementale e l'encoder assoluto sono molto diversi nel campo dell'applicazione. L'encoder incrementale è più adatto per determinare la velocità, la distanza o la direzione del movimento, mentre l'encoder assoluto è sempre più ampiamente utilizzato nel campo del posizionamento del controllo industriale per le sue caratteristiche.
6. Il prezzo è diverso
A causa delle ottime caratteristiche dell'encoder assoluto, il prezzo è più alto rispetto all'encoder incrementale.
Con la differenza tra i due, diamo un'occhiata a quali elementi bisogna prestare attenzione quando si sceglie un codificatore:
Se è necessaria un'interruzione di corrente per il mantenimento
Gli encoder assoluti devono essere utilizzati se è richiesta un'ispezione continua.
La precisione di misura richiesta
Relativamente parlando, la precisione dell'encoder assoluto è superiore a quella dell'encoder incrementale.
Risoluzione della risoluzione
La risoluzione dell'encoder, ovvero il numero di impulsi emessi dall'encoder quando l'albero del rotore del motore ruota una volta. La risoluzione è uno dei fattori più critici che influenzano l'effetto della misurazione della velocità.
Velocità massima richiesta
I metodi di misurazione della velocità degli encoder sono divisi in tre categorie: metodo T, metodo N e metodo M/T.
In generale, il metodo T ha l'effetto migliore nell'area a bassa velocità e il metodo M è migliore del metodo T nell'area ad alta velocità. Sebbene il metodo M/T sia molto più elevato del metodo M e T, nella maggior parte dei casi anche la precisione della misurazione della velocità è migliore rispetto agli altri due metodi.
Materiale della targhetta codice richiesto
I materiali della piastra del codice dell'encoder sono vetro, metallo, plastica.
Dal motore passo-passo al sistema intelligente, come scegliere l'encoder?
La piastra del codice di vetro è depositata sulla linea incisa molto sottile del vetro, la sua stabilità termica è buona, alta precisione.
La targhetta del codice in metallo è direttamente attraverso e attraverso la linea di incisione, non facile da rompere, ma poiché il metallo ha un certo spessore, la precisione può essere compromessa, la sua stabilità termica è molto peggiore di quella del vetro.
La targhetta in plastica è economica, il suo costo è basso, ma la precisione, la stabilità termica e la durata sono peggiori.
Selezione dell'encoder oltre ai fattori sopra elencati, ma anche molti altri fattori, basati in particolare sull'uso dell'occasione e dell'ambiente per fare una scelta.
L'opzione migliore è comunicare direttamente con il produttore, comunicare loro le tue esigenze e preoccupazioni e ti daranno buoni consigli. A quel punto, puoi considerare i loro suggerimenti in base alla tua comprensione.
