1. Kodlayıcı nedir?
Bir operasyonun yürütülmesi sırasındaSonsuz dişli kutusu N20 DC motorDönen şaftın çevresel yönünün akım, hız ve göreceli konumu gibi parametreler gerçek zamanlı olarak izlenerek motor gövdesinin ve çekilen ekipmanın durumu belirlenir ve ayrıca motor ve ekipmanın çalışma koşulları gerçek zamanlı olarak kontrol edilir, böylece servo ve hız düzenlemesi gibi birçok özel fonksiyon gerçekleştirilir. Burada, ön uç ölçüm elemanı olarak bir enkoderin uygulanması, ölçüm sistemini büyük ölçüde basitleştirmenin yanı sıra hassas, güvenilir ve güçlü olmasını da sağlar. Enkoder, dönen parçaların konum ve yer değiştirme fiziksel niceliklerini bir dizi dijital darbe sinyaline dönüştüren bir döner sensördür; bu sinyaller kontrol sistemi tarafından toplanır ve işlenerek ekipmanın çalışma durumunu ayarlamak ve değiştirmek için bir dizi komut verilir. Enkoder, bir dişli çubuk veya vida ile birleştirilirse, doğrusal hareketli parçaların konum ve yer değiştirmesini ölçmek için de kullanılabilir.
2, kodlayıcı sınıflandırması
Kodlayıcı temel sınıflandırması:
Enkoder, sinyal veya verinin kodlanması, dönüştürülmesi, iletişim, iletim ve depolama için kullanılan, mekanik ve elektronik bileşenlerin yakın birleşiminden oluşan hassas bir ölçüm cihazıdır. Farklı özelliklerine göre enkoderler aşağıdaki gibi sınıflandırılır:
● Kod diski ve kod ölçeği. Doğrusal yer değiştirmeyi elektrik sinyaline dönüştüren kodlayıcıya kod ölçeği, açısal yer değiştirmeyi telekomünikasyon sinyaline dönüştüren kodlayıcıya ise kod diski denir.
● Artımlı kodlayıcılar. Konum, açı ve dönüş sayısı gibi bilgiler sağlar ve dönüş başına darbe sayısı ile ilgili hızı tanımlar.
● Mutlak kodlayıcı. Konum, açı ve dönüş sayısı gibi bilgileri açısal artışlarla sağlar ve her açısal artışa benzersiz bir kod atanır.
● Hibrit mutlak enkoder. Hibrit mutlak enkoder iki bilgi seti üretir: bir bilgi seti, mutlak bilgi fonksiyonu ile kutup konumunu tespit etmek için kullanılır ve diğer set, artımlı enkoderin çıkış bilgisiyle tamamen aynıdır.
Motorlarda yaygın olarak kullanılan enkoderler:
●Artımlı kodlayıcı
Fotoelektrik dönüşüm prensibini doğrudan kullanarak A, B ve Z olmak üzere üç set kare dalga darbesi üretir. A ve B darbeleri arasındaki faz farkı 90°'dir, böylece dönüş yönü kolayca belirlenebilir; Z fazı, devir başına bir darbedir ve referans noktası konumlandırması için kullanılır. Avantajları: Basit prensip yapısı, ortalama mekanik ömrü on binlerce saati aşabilir, güçlü parazit önleme yeteneği, yüksek güvenilirlik ve uzun mesafeli iletim için uygundur. Dezavantajları: Mil dönüşünün mutlak konum bilgisini veremez.
● Mutlak kodlayıcı
Sensörün dairesel kod plakasında radyal yönde birkaç eş merkezli kod kanalı bulunur ve her kanal ışık geçiren ve ışık geçirmeyen sektörlerden oluşur; bitişik kod kanallarının sektör sayısı iki katıdır ve kod plakasındaki kod kanalı sayısı ikili basamak sayısına eşittir. Kod plakası farklı konumlardayken, her bir ışığa duyarlı eleman, ışığın varlığına veya yokluğuna göre karşılık gelen seviye sinyaline dönüştürülerek ikili sayı oluşturulur.
Bu tip enkoder, sayıcıya gerek duyulmaması ve döner eksenin herhangi bir konumunda konuma karşılık gelen sabit bir dijital kodun okunabilmesi ile karakterize edilir. Açıkçası, kod kanalı sayısı ne kadar fazla olursa, çözünürlük o kadar yüksek olur ve N bitlik ikili çözünürlüğe sahip bir enkoder için kod diskinde N kod kanalı bulunmalıdır. Şu anda Çin'de 16 bitlik mutlak enkoder ürünleri mevcuttur.
3. Kodlayıcının çalışma prensibi
Merkezde eksen bulunan fotoelektrik kod diski üzerinde dairesel açık ve koyu yazı çizgileri bulunur ve bunları okumak için fotoelektrik verici ve alıcı cihazlar vardır; dört grup sinüs dalgası sinyali A, B, C ve D olarak birleştirilir. Her sinüs dalgası 90 derecelik faz farkıyla (çevresel dalgaya göre 360 derece) birbirinden farklıdır ve C ve D sinyalleri ters çevrilir ve A ve B fazlarının üzerine bindirilir, bu da kararlı sinyali artırabilir; ve her devir için sıfır konum referans konumunu temsil etmek üzere başka bir Z faz darbesi çıkışı verilir.
A ve B fazları 90 derece farklı olduğundan, enkoderin ileri ve geri dönüşünü ayırt etmek için A fazının mı yoksa B fazının mı önde olduğu karşılaştırılabilir ve enkoderin sıfır referans biti sıfır darbesi aracılığıyla elde edilebilir. Enkoder kod plakası malzemeleri cam, metal ve plastiktir. Cam kod plakası, cam üzerine çok ince kazınmış çizgilerle kaplanır, termal kararlılığı iyidir ve hassasiyeti yüksektir. Metal kod plakası doğrudan geçirilir ve kazınmış çizgi içermez, kırılgan değildir, ancak metalin belirli bir kalınlığa sahip olması nedeniyle doğruluğu sınırlıdır ve termal kararlılığı cama göre bir mertebe daha kötüdür. Plastik kod plakası ekonomiktir, maliyeti düşüktür, ancak doğruluğu, termal kararlılığı ve ömrü biraz zayıftır.
Çözünürlük - 360 derecelik dönüş başına kaç tane açık veya koyu kazınmış çizgi olduğunu gösteren kodlayıcıya çözünürlük denir, ayrıca çözünürlük indeksleme veya doğrudan kaç çizgi olduğunu gösterir, genellikle devir başına 5 ila 10000 çizgi indeksleme olarak da bilinir.
4. Konum ölçümü ve geri besleme kontrol prensibi
Enkoderler, asansörlerde, takım tezgahlarında, malzeme işlemede, motor geri besleme sistemlerinde ve ayrıca ölçme ve kontrol ekipmanlarında son derece önemli bir konuma sahiptir. Enkoder, optik sinyali bir alıcı aracılığıyla TTL (HTL) elektrik sinyaline dönüştürmek için bir ızgara ve bir kızılötesi ışık kaynağı kullanır. TTL seviyesinin frekansını ve yüksek seviye sayısını analiz ederek, motorun dönüş açısı ve dönüş pozisyonu görsel olarak yansıtılır.
Açı ve konum hassas bir şekilde ölçülebildiği için, enkoder ve invertör kapalı döngü kontrol sistemi halinde birleştirilerek kontrol daha doğru hale getirilebiliyor; bu nedenle asansörler, takım tezgahları vb. bu kadar hassas bir şekilde kullanılabiliyor.
5. Özet
Özetle, kodlayıcıların yapılarına göre artımlı ve mutlak olmak üzere ikiye ayrıldığını ve her ikisinin de optik sinyaller gibi diğer sinyalleri analiz edilebilen ve kontrol edilebilen elektrik sinyallerine dönüştürdüğünü anlıyoruz. Hayatımızda sıkça kullandığımız asansörler ve takım tezgahları, motorun hassas ayarlanmasına dayanır ve elektrik sinyalinin geri beslemeli kapalı döngü kontrolü yoluyla, invertörlü kodlayıcı da hassas kontrolün doğal bir yoludur.
Yayın tarihi: 20 Temmuz 2023