Kako enkoder mjeri poziciju?

Hej tamo! Kao dobavljač enkodera, često me pitaju kako enkoderi mjere poziciju. To je fascinantna tema i uzbuđen sam što ću je razložiti za vas u ovom postu na blogu.

Prvo, hajde da shvatimo šta je enkoder. Enkoder je uređaj koji pretvara kretanje u električni signal. Ovaj signal se zatim može koristiti za određivanje položaja, brzine ili smjera objekta koji se kreće. Enkoderi se koriste u širokom spektru aplikacija, od robotike i automatizacije do industrijskih mašina i automobilskih sistema.

Postoje dvije glavne vrste kodera: inkrementalni koderi i apsolutni koderi. Počnimo s osvrtom na inkrementalne enkodere.

Inkrementalni koderi

Inkrementalni enkoderi rade generiranjem niza impulsa dok se osovina enkodera rotira. Ove impulse broji brojač u kontrolnom sistemu, a broj impulsa je proporcionalan količini rotacije. Što više impulsa, to se osovina više okreće.

Osnovne komponente inkrementalnog enkodera uključuju kodni disk, izvor svjetlosti i fotodetektor. Kodni disk je kružni disk sa uzorkom neprozirnih i prozirnih dijelova. Kako se disk rotira, svjetlost iz izvora prolazi kroz prozirne dijelove i detektira je fotodetektorom. Svaki put kada se detektuje svetlo, generiše se puls.

Uzorak na disku s kodom može biti ili jednostavan binarni uzorak ili složeniji obrazac s višestrukim stazama. Binarni uzorak se sastoji od niza naizmjeničnih neprozirnih i prozirnih sekcija, dok uzorak sa više staza može pružiti dodatne informacije, kao što je smjer rotacije.

Za određivanje smjera rotacije, inkrementalni enkoderi često koriste dva kanala, obično označena A i B. Impulsi na ova dva kanala su pomjereni za četvrtinu ciklusa. Upoređivanjem faznog odnosa između A i B kanala, upravljački sistem može odrediti da li se osovina rotira u smjeru kazaljke na satu ili suprotno - u smjeru kazaljke na satu.

Na primjer, ako impuls A kanala vodi puls B kanala, osovina se rotira u jednom smjeru, a ako impuls B kanala vodi A kanal, rotira se u drugom smjeru.

Inkrementalni enkoderi su relativno jednostavni i isplativi, što ih čini popularnim izborom za mnoge aplikacije. Jedan od naših popularnih inkrementalnih kodera jeOVW2 - 06 - 2MHT Rotacijski enkoder. To je pouzdana opcija za aplikacije u kojima trebate mjeriti relativni položaj i brzinu.

Apsolutni enkoderi

Apsolutni enkoderi, s druge strane, daju jedinstveni digitalni kod za svaku poziciju osovine enkodera. Za razliku od inkrementalnih enkodera, koji mjere samo promjene položaja, apsolutni enkoderi vam mogu odmah reći tačan položaj osovine bez potrebe da broje impulse od referentne točke.

Kodni disk u apsolutnom koderu ima složeniji obrazac. Svaka pozicija na disku odgovara jedinstvenom binarnom kodu. Broj staza na kodnom disku određuje rezoluciju kodera. Više staza znači više bitova u binarnom kodu, a time i veću rezoluciju.

Na primjer, 8-bitni apsolutni enkoder može predstavljati 2^8 = 256 različitih pozicija, dok 12-bitni enkoder može predstavljati 2^12 = 4096 različitih pozicija.

Postoje dvije glavne vrste apsolutnih enkodera: apsolutni enkoderi s jednim okretajem i apsolutni enkoderi s više okreta. Apsolutni enkoderi sa jednim obrtajem mogu meriti položaj samo u okviru jednog punog obrtaja osovine, dok apsolutni enkoderi sa više obrtaja mogu meriti poziciju u više rotacija.

Apsolutni enkoderi sa više okreta koriste dodatne mehanizme, kao što su zupčanici ili magnetni senzori, kako bi pratili broj punih rotacija. To im omogućava da daju jedinstveni kod pozicije za bilo koju poziciju unutar velikog raspona rotacije.

Jedan od naših visokokvalitetnih apsolutnih kodera jeEQN 1325.049 - 2048 ID 655251 - 03 Apsolutni rotacijski enkoder. Nudi visoku rezoluciju i pouzdanost, što ga čini pogodnim za aplikacije gdje je precizno mjerenje položaja ključno.

Mjerenje položaja s koderima

Sada kada smo razumjeli osnovne tipove enkodera, hajde da razgovaramo o tome kako se oni koriste za mjerenje položaja u aplikacijama u stvarnom svijetu.

U tipičnoj primjeni, enkoder je montiran na osovinu motora ili pokretnog dijela. Kako se dio pomiče, enkoder generiše odgovarajuće električne signale. Ovi signali se zatim šalju kontrolnom sistemu, kao što je programabilni logički kontroler (PLC) ili kontroler kretanja.

Upravljački sistem obrađuje signale iz enkodera kako bi odredio položaj pokretnog dijela. Za inkrementalne enkodere, kontrolni sistem broji impulse i prati smjer rotacije. Za apsolutne enkodere, kontrolni sistem direktno čita digitalni kod da bi odredio poziciju.

Informacije o položaju mogu se koristiti na različite načine. Na primjer, u robotskoj ruci, enkoder se može koristiti za preciznu kontrolu položaja svakog zgloba. Upravljački sistem može uporediti željeni položaj sa stvarnim položajem koji je izmjerio enkoder i u skladu s tim podesiti snagu motora kako bi pomjerio ruku u ispravan položaj.

U sistemu transportnih traka, enkoderi se mogu koristiti za mjerenje brzine i položaja trake. Ove informacije se mogu koristiti za kontrolu protoka materijala na pojasu i osigurati da se materijali isporuče na ispravnu lokaciju u pravo vrijeme.

Preciznost i rezolucija

Kada su koderi u pitanju, tačnost i rezolucija su dva važna faktora. Preciznost se odnosi na to koliko je izmjerena pozicija blizu stvarnoj poziciji, dok se rezolucija odnosi na najmanju promjenu položaja koju enkoder može otkriti.

Na tačnost enkodera može uticati nekoliko faktora, uključujući mehaničke greške, električni šum i temperaturne varijacije. Da bi se poboljšala tačnost, koderi su često dizajnirani sa komponentama visokog kvaliteta i naprednim tehnikama obrade signala.

Rezolucija je određena brojem impulsa po obrtaju za inkrementalne enkodere i brojem bitova u digitalnom kodu za apsolutne enkodere. Koder više rezolucije može pružiti preciznije informacije o položaju, ali može biti i skuplji.

Na primjer, theECN 413 2048 01 - 58 ID 1065932 - 30 Enkodernudi relativno visoku rezoluciju, što ga čini pogodnim za aplikacije gdje je potrebna fino podešena kontrola položaja.

Zaključak

Zaključno, koderi su osnovni uređaji za mjerenje položaja, brzine i smjera u širokom rasponu primjena. Bilo da vam je potreban inkrementalni enkoder za jednostavno mjerenje relativnog položaja ili apsolutni enkoder za precizno i ​​apsolutno mjerenje položaja, postoji enkoder koji može zadovoljiti vaše potrebe.

Kao dobavljač enkodera, nudimo širok spektar visokokvalitetnih kodera koji odgovaraju različitim aplikacijama i budžetima. Ako tražite enkoder ili imate bilo kakva pitanja o tome kako enkoderi rade, slobodno nam se obratite. Tu smo da vam pomognemo da pronađete pravi koder za vaš projekat i da vam pomognemo sa tehničkom podrškom koja vam je potrebna. Hajde da započnemo razgovor o vašim zahtevima za enkodere i vidimo kako možemo da radimo zajedno da bismo rešili vaše poziciono-merne izazove.

Reference

• "Priručnik za kodiranje" od Heidenhain Corporation
• "Osnove kontrole pokreta" od kompanije Parker Hannifin Corporation
• Tehnička dokumentacija proizvođača enkodera kao što su Siemens, Fanuc i Omron.