Som en slags signalkonverteringsenhed er encoder meget brugt i vores liv omkring.
I det intelligente billøb er det nødvendigt at bruge encoderen til at detektere bilmodellens øjeblikkelige hastighed og realisere den lukkede tilbagekoblingskontrol af bilmodellens hastighed, så bilens kontrolpanel kan udføre instruktionerne givet af softwaren i henhold til ændringerne af sporet og vejforholdene, såsom acceleration, deceleration, vending osv.
I himmelsk udforskning bruger videnskabsmænd store astronomiske teleskoper til at spore stjerner, astronomiske teleskoper for at opnå en vis hastighedskontrolnøjagtighed, det er nødvendigt at vælge den passende encoder. Kravene til encoderen er dog meget høje på nuværende tidspunkt. For eksempel, når stjernehastigheden er 0.004 procent, er koderens opløsning 26 bit for at opfylde kravene til hastighedsmålingen.
Derudover er der elevatorkodere, værktøjsmaskiner, servomotorkodere og så videre, det kan siges at encodere er overalt.
Fra stepmotor til intelligent system, hvordan vælger man encoder?
Så hvad er en encoder egentlig?
Per definition er en encoder en enhed, der kompilerer signaler (såsom bitstreams) eller data i form af signaler, der kan kommunikeres, transmitteres og lagres.
Den simple forståelse er at konvertere signaler, som mennesker ikke direkte kan forstå, til signaler, som vi mennesker direkte kan forstå, så vi kan styre udstyr eller enheder.
Encoder i henhold til skalametoden og signaludgangsformen, kan opdeles i inkrementel, absolut værdi, blandet type.
Inkrementelle og absolutte er mere almindelige, men forskellen mellem de to er blevet et vanskeligt problem for de fleste brugere.
Derfor sammenlignes her kun inkrementelle og absolutte, så brugerne kan træffe et bedre valg i fremtiden.
For det første fungerer de to forskelligt:
1. Arbejdsprincip for inkrementel koder:
Den inkrementelle indkoder konverterer forskydningen til et periodisk elektrisk signal og konverterer derefter det elektriske signal til en tælleimpuls ved at bruge antallet af impulser til at repræsentere størrelsen af forskydningen.
Tag hælde vand for at beskrive, inkrementel encoder er ligesom, find en kop af ukendt størrelse og hæld vand i den, når den er fyldt én gang, tøm koppen én gang, hæld derefter vand, og beregn til sidst afstanden i henhold til antallet af gange koppen er fyldt op.
Med hensyn til struktur er inkrementel encoder sammensat af forbindelsesaksel, kodeplade, lyskilde og udgangskredsløb. Faktisk er encoderen dybest set denne sammensætning, det følgende vil ikke gentages.
Den inkrementelle koder opnår fire grupper af sinusbølgesignaler fra fototransmitterende enheder og modtageenheder, som er kombineret til henholdsvis A, B, C og D. Hver sinusbølge har en faseforskel på 90 grader, og de fire grupper har en faseforskel på 360 grader (det vil sige en cyklus). C- og D-signalerne vendes og overlejres på A- og B-faserne for at forbedre det stabile signal; Derudover udsendes en Z-faseimpuls ved hver drejning for at repræsentere nulreferencebitten.
Da forskellen mellem fase A og fase B er 90 grader, kan koderens frem og tilbage bestemmes ved at sammenligne hvilken fase A og fase B der kommer før.
Encoderens nulreferencebit kan opnås ved hjælp af nulpulsen. Parametre som afstand og vinkel beregnes gennem nul referencebit og antallet af impulser.
2. Funktionsprincip for absolut encoder
Der er mange linjer på kodepladen for den absolutte encoder for at arrangere hver position på encoderen. Da hver position er forskellig, behøver du kun at kende startpositionen og slutpositionen for at kende forskydningen, i stedet for at tælle hele tiden som en inkrementel encoder.
Som et eksempel på at hælde vand, ville en absolut encoder tage en højere kop med en skala, hælde vand i den og beregne afstanden baseret på start- og slutskalaen.
Med hensyn til struktur er der mange optiske kanallinjer på den optiske kodeplade af den absolutte encoder, og hver linje er opdelt i 2, 4, 8, 16 linjer...... Arrangeret således, at ved enhver position af encoder, kan et unikt sæt binære koder (grå koder) fra 2 til 0 til 2 i potensen af n-1 opnås ved at læse den åbne og mørke af hver indgraveret linje, som er n- bit absolut encoder.
En sådan encoder er bestemt af den mekaniske position (start- og stopposition) af den optiske kodeplade, så den vil ikke blive påvirket af strømsvigt og ekstern interferens, hvilket også er en af de fremragende egenskaber ved den absolutte encoder.
På grund af denne funktion behøver den absolutte encoder ikke hukommelse, ingen ændring af referencepunkt og behøver ikke at tælle hele tiden. Derfor er koderens anti-interferensegenskaber og pålideligheden af data væsentligt forbedret.
Baseret på konstruktionen af den absolutte encoder skal den stå over for et problem: at tælle til den maksimale værdi.
For at løse dette problem vises multi-turn absolut encoder.
For multi-turn absolut encoder er der følgende tre almindelige designskemaer:
Den første, inde i encoderen, bruger mekaniske gear til at koble flere aksler for at beregne det samlede antal omdrejninger.
Tag hælde vand, den graduerede kop nævnt tidligere. Når denne kop er fuld, find en større gradueret kop, hæld vandet fra den mindre kop i den større kop, og tilsæt til sidst de to kopper for at beregne afstanden.
Den anden er at bruge en elektronisk tæller og en kondensator til at tælle det samlede antal omdrejninger.
Fra stepmotor til intelligent system, hvordan vælger man encoder?
Tag igen eksemplet med at hælde vand, denne gang når den graduerede kop er fuld, hæld vandet ud, og brug en tæller til at måle antallet af gange, den er fuld, og beregn til sidst afstanden ved at lægge tælleren og koppen sammen.
Den tredje, i nogle magnetiske indkodere, bruger Weigen-linjen og bruger Weigen-effekten til at tælle.
Ovenstående tre metoder skal alle betale en vis pris, for eksempel den første, på grund af brugen af mekanisk gear, så det vil medføre slid på encoderen, hvilket gør nøjagtigheden reduceret.
Hvad angår ordningen med multi-cirkel absolut værdi encoder, er den ikke beskrevet her, og interesserede venner kan gå for at kontrollere de relevante oplysninger.
På grund af det forskellige arbejdsprincip og den mekaniske sammensætning har de to meget store forskelle:
1, tænd og sluk hukommelse er forskellig
Den inkrementelle koder har ingen hukommelse, og genstarten af strømafbrydelsen skal gå tilbage til referencenulpositionen for at finde den nødvendige position, og strømafbrydelsen skal genstartes hver gang.
Den mest almindelige inkrementelle encoder er placeringen af printerscanneren. Hver gang printeren tændes, kan vi høre et knitren, som faktisk er printeren, der leder efter referencenulpunktet, hvorefter den kan fungere.
Den absolutte encoder har hukommelse, strømafbrydelse genstart uden at gå tilbage til nul, du kan kende placeringen af målet. Dette gør, at den absolutte encoder ikke bliver forstyrret i processen, og dens anti-interferensegenskaber og datapålidelighed er væsentligt forbedret.
2, er kodepladen anderledes
Fordi tællemetoden for de to ikke er den samme, så er kodepladen på de to også meget forskellig.
Forskellen på kodeplade er en af de største forskelle mellem absolut encoder og inkrementel encoder.
Ud over de ovennævnte forskelle er der mange små forskelle mellem absolutte indkodere og inkrementelle indkodere:
3, er udgangssignalet anderledes
En inkrementel encoder udsender et pulssignal, mens en absolut encoder udsender et sæt binære værdier.
4, antallet af forskellige begrænsninger
Antallet af omdrejninger af den inkrementale encoder er ikke begrænset, mens den absolutte encoder ikke kan overskride området af omdrejninger.
5, er ansøgningsfeltet ikke helt det samme
Med eller uden breakpoint-hukommelse er inkrementel encoder og absolut encoder meget forskellige i anvendelsesområdet. Incremental encoder er mere velegnet til at bestemme hastighed, afstand eller bevægelsesretning, mens absolut encoder er mere og mere udbredt inden for industriel kontrolpositionering på grund af dens egenskaber.
6. Prisen er anderledes
På grund af de fremragende egenskaber ved den absolutte encoder er prisen højere end den inkrementelle encoder.
Med forskellen mellem de to, lad os tage et kig på, hvilke elementer der skal være opmærksomme på, når du vælger en encoder:
Om strømafbrydelse er nødvendig for at vedligeholde
Absolut encodere skal anvendes, hvis der er behov for kontinuerlig inspektion.
Den nødvendige målenøjagtighed
Relativt set er nøjagtigheden af den absolutte encoder højere end den for inkrementelle encoder.
Opløsning af opløsning
Encoderens opløsning, det vil sige antallet af impulser, der udsendes af encoderen, når motorrotorakslen roterer én gang. Opløsningen er en af de mest kritiske faktorer, der påvirker hastighedsmålingseffekten.
Maksimal hastighed påkrævet
Hastighedsmålemetoderne for indkodere er opdelt i tre kategorier: T-metoden, N-metoden og M/T-metoden.
Generelt har T-metoden den bedste effekt i lavhastighedsområde, og M-metoden er bedre end T-metoden i højhastighedsområde. Selvom M/T-metoden er meget højere end M- og T-metoden, er dens hastighedsmålingsnøjagtighed i de fleste tilfælde også bedre end de to andre metoder.
Nødvendigt kodeplademateriale
Encoder-kodepladematerialer er glas, metal, plast.
Fra stepmotor til intelligent system, hvordan vælger man encoder?
Glaskodeplade er afsat på den meget tynde indgraverede glaslinje, dens termiske stabilitet er god, høj præcision.
Metalkodeplade er direkte gennem og gennem graveringslinjen, ikke let at bryde, men fordi metallet har en vis tykkelse, kan nøjagtigheden blive påvirket, dets termiske stabilitet er meget værre end glas.
Plastkodeplade er økonomisk, dens omkostninger er lave, men nøjagtigheden, termisk stabilitet, livet er værre.
Encoder valg ud over de ovennævnte faktorer, men også mange andre faktorer, specifikt baseret på brugen af lejligheden og miljøet til at træffe et valg.
Den bedste mulighed er at kommunikere direkte med producenten, kommunikere dine behov og bekymringer til dem, og de vil give dig gode råd. På det tidspunkt kan du overveje deres forslag baseret på din egen forståelse.
