Wat is een encoder?
Tijdens de werking van de motor wordt de status van de motor bepaald door realtime monitoring van parameters zoals stroom, rotatiesnelheid en de relatieve positie van de omtreksrichting van de roterende as.motorcarrosserie en het te trekken materieel en bovendien real-time controle over de motor en de bedrijfsomstandigheden van het materieel, waardoor servo's, snelheidsregeling en vele andere specifieke functies gerealiseerd kunnen worden.
Het gebruik van de encoder als front-end meetelement vereenvoudigt hierbij niet alleen het meetsysteem aanzienlijk, maar zorgt er ook voor dat het nauwkeurig, betrouwbaar en krachtig is.
Een encoder is een roterende sensor die de positie en verplaatsing van roterende onderdelen omzet in een reeks digitale pulssignalen. Deze signalen worden door het besturingssysteem verzameld en verwerkt om een reeks opdrachten uit te voeren voor het aanpassen en wijzigen van de bedrijfsstatus van de apparatuur. Wanneer de encoder wordt gecombineerd met een tandwiel of schroef, kan hij ook worden gebruikt om de fysieke grootte van de positie en verplaatsing van lineair bewegende onderdelen te meten.
Basisclassificatie van encoder
Encoder is een mechanische en elektronische combinatie van nauwkeurige meetinstrumenten die signalen of gegevens coderen, omzetten, communiceren, verzenden en opslaan.
De encoder is een precisiemeetinstrument dat mechanische en elektronische componenten combineert om signalen en gegevens te coderen, om te zetten, te communiceren, te verzenden en op te slaan. De encoderclassificatie is gebaseerd op verschillende kenmerken: codeschijf en codeschaal: lineaire verplaatsing in elektrische signalen, ook wel codeschaalencoder genoemd, hoekverplaatsing in telecommunicatie voor de codeschijf. - incrementele encoder: om positie, hoek en aantal omwentelingen, enz. te bepalen, evenals het aantal pulsen per omwenteling om de frequentie van de scheiding te bepalen. - absolute encoder: geeft informatie zoals positie, hoek en aantal omwentelingen in hoekige stappen. Elke hoekstap krijgt een unieke code.
-Hybride absolute encoders: Hybride absolute encoders geven twee sets informatie uit: één set informatie wordt gebruikt om de positie van de magnetische polen te detecteren, met de functie van absolute informatie; de andere set is precies hetzelfde als de uitvoerinformatie van incrementele encoders.
Veelgebruikte encoders voormotoren
Incrementele encoder
Direct gebruikmakend van het principe van foto-elektrische conversie om drie sets blokgolfpulsen A, B en Z uit te voeren. A, B, twee sets pulsen, faseverschil van 90°, kan de rotatierichting eenvoudig bepalen; Z-fase elke omwenteling een puls, gebruikt voor referentiepuntpositionering. Voordelen: eenvoudig constructieprincipe, gemiddelde mechanische levensduur van tienduizenden uren of meer, sterke anti-interferentie, hoge betrouwbaarheid, geschikt voor transmissie over lange afstanden. Nadelen: kan geen absolute positie-informatie van de asrotatie uitsturen.
Absolute encoders
Digitale sensor met directe uitgang, een cirkelvormige codeschijf met een aantal concentrische codekanalen in de radiale richting. Elk kanaal heeft een lichtdoorlatende en lichtondoorlatende sector. De samenstelling van het aantal aangrenzende codekanaalsectoren is een dubbele verhouding tussen het aantal codekanalen op de codeschijf en het aantal binaire cijfers op de codeschijf. Het aantal codekanalen is het aantal bits van de codeschijf. Aan de zijkant van de lichtbron bevindt zich een lichtgevoelig element op de codeschijf. Wanneer de codeschijf zich in een andere positie bevindt, zet het lichtgevoelige element het corresponderende niveausignaal om in een binair getal, afhankelijk van de lichtbron of niet. Wanneer de codeschijf zich in een andere positie bevindt, zet elk lichtgevoelig element het corresponderende niveausignaal om in een binair getal, afhankelijk van of het al dan niet verlicht is.
Dit type encoder kenmerkt zich doordat er geen teller nodig is en een vaste digitale code die overeenkomt met de positie op elke positie van de roterende as kan worden uitgelezen. Uiteraard geldt: hoe groter het codekanaal, hoe hoger de resolutie. Voor een encoder met een binaire resolutie van N bits moet de codeschijf een barcodekanaal van N hebben. Momenteel zijn er absolute encoders met 16 bits beschikbaar.
Werkingsprincipe van de encoder
In het midden van de schacht van de foto-elektrische codeplaat, met een ring door de donkere lijnen, bevinden zich foto-elektrische zender- en ontvangerapparaten om vier sets sinusgolfsignalen te lezen en te verkrijgen, gecombineerd in A, B, C, D, elke sinusgolf met een faseverschil van 90 graden (ten opzichte van een circumferentiële golf voor de 360 graden), de C, D signaalinversie, gesuperponeerd op de A, B tweefasen, die kan worden versterkt om het signaal te stabiliseren; en de andere elke beurt om een Z-fasepuls uit te voeren namens de nulpositie Referentiepositie.
Omdat A en B twee faseverschillen van 90 graden kunnen worden vergeleken met fase A aan de voorkant of fase B aan de voorkant, kunt u via de nulpuls de positieve en omgekeerde rotatie van de encoder bepalen. Zo kunt u de nulreferentiepositie van de encoder bepalen.
Encoderschijven zijn gemaakt van glas, metaal en kunststof. De glazen schijf is aangebracht op een zeer dunne gegraveerde lijn in het glas. De thermische stabiliteit is goed en de precisie is hoog. De metalen schijf passeert de gegraveerde lijn direct en passeert deze niet. De schijf is niet kwetsbaar, maar door de dikte van het metaal is de precisie beperkt en zal de thermische stabiliteit aanzienlijk slechter zijn dan die van glas. De kunststof schijf is zuinig, de kosten zijn laag, maar de nauwkeurigheid, thermische stabiliteit en levensduur zijn slechter. Kunststof schijven zijn zuinig, maar de nauwkeurigheid, thermische stabiliteit en levensduur zijn slechter.
Resolutie - encoder die aangeeft hoeveel doorlopende of donkere lijnen per 360 graden rotatie de resolutie wordt genoemd, ook wel de resolutie van de index genoemd, of direct het aantal lijnen, over het algemeen 5 ~ 10.000 lijnen per omwenteling.
Principes van positiemeting en feedbackregeling
Encoders nemen een uiterst belangrijke plaats in in liften, gereedschapswerktuigen, materiaalverwerking, motorfeedbacksystemen en meet- en regelapparatuur. Encoders gebruiken optische roosters en infraroodlichtbronnen om optische signalen om te zetten in elektrische TTL (HTL)-signalen via een ontvanger. Deze ontvanger geeft de rotatiehoek en positie van de motor visueel weer door de frequentie van het TTL-niveau en het aantal hoge niveaus te analyseren.
Doordat de hoek en de positie nauwkeurig gemeten kunnen worden, is het mogelijk om met de encoder en de omvormer een closed-loop-regelsysteem te vormen. Hierdoor wordt de regeling nog nauwkeuriger. Hierdoor kunnen liften, gereedschapsmachines en dergelijke zo nauwkeurig worden ingezet.
Samenvatting
Samenvattend begrijpen we dat de encoder, afhankelijk van de structuur, onderverdeeld kan worden in twee soorten: incrementele en absolute signalen. Er zijn ook andere signalen, zoals optische signalen, en elektrische signalen die geanalyseerd en bestuurd kunnen worden. We leven in een situatie waarin machines alleen gebaseerd zijn op de nauwkeurige regeling van de motor. Door de terugkoppeling van het elektrische signaal via een gesloten lus is een encoder met frequentieomvormer eveneens een vereiste om een nauwkeurige regeling te bereiken.
Geplaatst op: 23-02-2024