Kodlayıcı nedir?
Motor çalışması sırasında, akım, dönüş hızı ve dönen milin çevresel yönünün göreceli konumu gibi parametrelerin gerçek zamanlı olarak izlenmesi, motorun durumunu belirler.motorAraç gövdesi ve çekilen ekipmanın yanı sıra, motorun ve ekipmanın çalışma koşullarının gerçek zamanlı kontrolü sayesinde servo kontrolü, hız düzenlemesi ve diğer birçok özel fonksiyon gerçekleştirilebilir.
Burada, ön uç ölçüm elemanı olarak enkoderin uygulanması, ölçüm sistemini büyük ölçüde basitleştirmenin yanı sıra, hassas, güvenilir ve güçlü olmasını da sağlar.
Enkoder, dönen parçaların konumunu ve yer değiştirmesini bir dizi dijital darbe sinyaline dönüştüren döner bir sensördür. Bu sinyaller kontrol sistemi tarafından toplanıp işlenerek, ekipmanın çalışma durumunu ayarlamak ve değiştirmek için bir dizi komut verilir. Enkoder, bir dişli çubuğu veya vida ile birleştirilirse, doğrusal hareketli parçaların konum ve yer değiştirmesinin fiziksel niceliklerini ölçmek için de kullanılabilir.
Kodlayıcıların temel sınıflandırması
Kodlayıcı, sinyal veya verinin kodlanması, dönüştürülmesi, iletişim, iletim ve depolanması için hassas ölçüm cihazlarının mekanik ve elektronik olarak yakın birleşimidir.
Kodlayıcı, sinyalleri ve verileri kodlamak, dönüştürmek, iletmek, aktarmak ve depolamak için mekanik ve elektronik bileşenleri birleştiren hassas bir ölçüm cihazıdır. Farklı özelliklerine göre kodlayıcı sınıflandırması şu şekildedir: - Kod diski ve kod ölçeği: Doğrusal yer değiştirmeyi elektrik sinyallerine dönüştüren kod ölçeği kodlayıcı, açısal yer değiştirmeyi telekomünikasyona dönüştüren kod diski kodlayıcı; - Artımlı kodlayıcı: Konum, açı ve tur sayısı vb. bilgileri sağlayarak, her tur başına darbe sayısını tanımlayarak ayrıştırma oranını belirler; - Mutlak kodlayıcı: Konum, açı ve devir sayısı gibi bilgileri açısal artımlarla sağlar, her açısal artıma benzersiz bir kod atanır.
-Hibrit mutlak enkoderler: Hibrit mutlak enkoderler iki bilgi seti üretir: bir bilgi seti, mutlak bilgi işleviyle manyetik kutupların konumunu tespit etmek için kullanılır; diğer set ise artımlı enkoderlerin çıkış bilgisiyle tamamen aynıdır.
Genellikle kullanılan kodlayıcılar içinmotorlar
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° olup, dönüş yönünü kolayca belirleyebilir; Z fazı ise her dönüşte bir darbe üretir ve referans noktası konumlandırması için kullanılır. Avantajları: Basit yapı prensibi, on binlerce saat veya daha fazla ortalama mekanik ömür, güçlü anti-parazit yeteneği, yüksek güvenilirlik, uzun mesafeli iletim için uygundur. Dezavantajları: Mil dönüşünün mutlak konum bilgisini veremez.
Mutlak kodlayıcılar
Doğrudan çıkışlı dijital sensör, sensörün dairesel kod diskinde radyal yönde bir dizi eş merkezli kod kanalı bulunur; her kanal, ışık geçirgen ve ışık geçirmez sektörler arasında yer alır ve bitişik kod kanalı sektörlerinin sayısı arasında çift bir ilişki vardır; kod diskindeki kod kanalı sayısı, ikili basamak sayısını, kod diskindeki bit sayısını gösterir. Kod diskinin bir tarafında ışık kaynağı bulunur, diğer tarafında ise her kod kanalına karşılık gelen bir ışığa duyarlı eleman vardır; kod diski farklı konumlarda olduğunda, ışığa duyarlı eleman, ışığa maruz kalıp kalmamasına göre karşılık gelen seviye sinyalini ikili bir sayıya dönüştürür. Kod diski farklı konumlarda olduğunda, her bir ışığa duyarlı eleman, aydınlatılıp aydınlatılmamasına göre karşılık gelen seviye sinyalini ikili bir sayıya dönüştürür.
Bu tip kodlayıcı, sayıcı gerektirmemesi ve dönen milin herhangi bir konumunda konuma karşılık gelen sabit bir dijital kodun okunabilmesi ile karakterize edilir. Açıkçası, kod kanalı sayısı ne kadar fazla olursa, çözünürlük de o kadar yüksek olur; N bitlik ikili çözünürlüğe sahip bir kodlayıcı için, kod diskinde N barkod kanalı bulunmalıdır. Şu anda 16 bitlik mutlak kodlayıcı ürünleri mevcuttur.
Enkoderin çalışma prensibi
Fotoelektrik kod plakasının şaftının merkezinde, koyu çizgilerden geçen bir halka bulunan fotoelektrik verici ve alıcı cihazlar okuma yaparak, her biri 90 derecelik faz farkına sahip (360 derecelik çevresel dalgaya göre) A, B, C, D olmak üzere birleştirilmiş dört set sinüs dalgası sinyali elde eder; C, D sinyalinin ters çevrilmesi, A, B iki fazlı sinyalinin üzerine bindirilerek sinyali stabilize etmek için güçlendirilebilir; ve diğer her dönüşte sıfır konum referans konumunu temsil eden bir Z fazlı darbe üretir.
A ve B fazları arasındaki 90 derecelik faz farkı sayesinde, enkoderin ileri ve geri dönüşünü ayırt etmek için A fazı önde veya B fazı önde olacak şekilde karşılaştırma yapılabilir; sıfır darbesi aracılığıyla enkoderin sıfır referans pozisyonu elde edilebilir.
Kodlayıcı disk malzemesi olarak cam, metal ve plastik kullanılabilir. Cam diskler, çok ince bir kazınmış çizgi üzerine cam üzerine yerleştirilir; bu nedenle termal kararlılığı iyidir ve hassasiyeti yüksektir. Metal diskler ise kazınmış çizgiyi doğrudan geçer ve geçmez, bu nedenle kırılgan değildir, ancak metalin belirli bir kalınlığı nedeniyle hassasiyeti sınırlıdır ve termal kararlılığı cama göre bir mertebe daha kötüdür. Plastik diskler ekonomiktir, maliyeti düşüktür, ancak doğruluk, termal kararlılık ve kullanım ömrü daha kötüdür.
Çözünürlük - 360 derecelik dönüş başına kaç tane düz veya koyu çizgi olduğunu gösteren kodlayıcıya çözünürlük denir, ayrıca indeks çözünürlüğü veya doğrudan kaç çizgi olduğu olarak da bilinir, genellikle devir başına indekste 5 ila 10.000 çizgi arasındadır.
Konum Ölçümü ve Geri Besleme Kontrolü Prensipleri
Enkoderler, asansörlerde, takım tezgahlarında, malzeme işlemede, motor geri besleme sistemlerinde ve ölçüm ve kontrol ekipmanlarında son derece önemli bir konuma sahiptir. Enkoderler, optik sinyalleri bir alıcı aracılığıyla TTL (HTL) elektrik sinyallerine dönüştürmek için optik ızgaralar ve kızılötesi ışık kaynakları kullanır; bu alıcı, TTL seviyesinin frekansını ve yüksek seviye sayısını analiz ederek motorun dönüş açısını ve konumunu görsel olarak yansıtır.
Açı ve konum hassas bir şekilde ölçülebildiği için, enkoder ve invertör ile kapalı devre kontrol sistemi oluşturularak kontrol daha da hassas hale getirilebiliyor; bu nedenle asansörler, takım tezgahları vb. bu kadar doğru bir şekilde kullanılabiliyor.
Özet
Özetle, enkoderin yapısına göre artımlı ve mutlak olmak üzere ikiye ayrıldığını, ayrıca optik sinyaller gibi diğer sinyalleri de analiz edilebilen ve kontrol edilebilen elektriksel sinyallere dönüştürdüğünü anlıyoruz. Günlük hayatta kullandığımız asansörlerde ve takım tezgahlarında ise motorun hassas kontrolü esasına dayanarak, elektriksel sinyal geri beslemesiyle kapalı döngü kontrolü sağlanır; frekans dönüştürücülü enkoder de elbette hassas kontrolün sağlanmasında önemli bir rol oynar.
Yayın tarihi: 23 Şubat 2024