Som en sorts signalomvandlingsenhet används kodaren flitigt i vårt liv runt omkring.
I den intelligenta biltävlingen är det nödvändigt att använda kodaren för att upptäcka bilmodellens momentana hastighet och realisera återkopplingskontrollen av bilmodellens hastighet med sluten slinga, så att bilens kontrollpanel kan utföra instruktionerna som ges av programvaran i enlighet med förändringar av banan och vägförhållanden, såsom acceleration, retardation, svängning, etc.
I himmelsk utforskning använder forskare stora astronomiska teleskop för att spåra stjärnor, astronomiska teleskop för att uppnå en viss hastighetskontrollnoggrannhet, det är nödvändigt att välja lämplig kodare. Kraven på kodaren är dock mycket höga vid denna tidpunkt. Till exempel, när stjärnhastigheten är 0.004 procent, är kodarens upplösning 26 bitar för att uppfylla kraven för hastighetsmätningen.
Dessutom finns hissgivare, verktygsmaskiner, servomotorgivare och så vidare, man kan säga att pulsgivare finns överallt.
Från stegmotor till intelligent system, hur väljer man kodare?
Så vad är egentligen en kodare?
Per definition är en kodare en enhet som kompilerar signaler (som bitströmmar) eller data i form av signaler som kan kommuniceras, överföras och lagras.
Den enkla förståelsen är att omvandla signaler som människor inte direkt kan förstå till signaler som vi människor direkt kan förstå, så att vi kan styra utrustning eller enheter.
Kodare enligt skalmetoden och signalutgångsformen, kan delas in i inkrementell, absolut värde, blandad typ.
Inkrementell och absolut är vanligare, men skillnaden mellan de två har blivit ett svårt problem för majoriteten av användarna.
Därför jämförs endast inkrementella och absoluta här, så att användare kan göra ett bättre val i framtiden.
För det första fungerar de två olika:
1. Arbetsprincip för inkrementell kodare:
Den inkrementella kodaren omvandlar förskjutningen till en periodisk elektrisk signal och omvandlar sedan den elektriska signalen till en räknepuls, med användning av antalet pulser för att representera storleken på förskjutningen.
Ta hälla vatten för att beskriva, inkrementell kodare är som, hitta en kopp av okänd storlek och häll vatten i den, när den är fylld en gång, töm koppen en gång, häll sedan vatten och beräkna slutligen avståndet enligt antalet gånger koppen är fylld.
När det gäller struktur, är inkrementell kodare sammansatt av anslutningsaxel, kodskylt, ljuskälla och utgångskrets. Faktum är att kodaren är i grunden denna komposition, följande kommer inte att upprepas.
Den inkrementella kodaren erhåller fyra grupper av sinusvågssignaler från fotosändningsanordningar och mottagningsanordningar, vilka kombineras till A, B, C respektive D. Varje sinusvåg har en fasskillnad på 90 grader, och de fyra grupperna har en fasskillnad på 360 grader (det vill säga en cykel). C- och D-signalerna är omvända och överlagrade på A- och B-faserna, för att förbättra den stabila signalen; Dessutom matas en Z-faspuls ut vid varje varv för att representera nollreferensbiten.
Eftersom skillnaden mellan fas A och fas B är 90 grader, kan kodarens framåt och bakåt bestämmas genom att jämföra vilken fas A och fas B som kommer före.
Nollreferensbiten för kodaren kan erhållas genom nollpulsen. Parametrar som avstånd och vinkel beräknas genom noll referensbitar och antalet pulser.
2. Funktionsprincip för absolutkodare
Det finns många rader på kodskylten för den absoluta givaren för att ordna varje position på givaren. Eftersom varje position är olika behöver du bara känna till startpositionen och slutpositionen för att känna till förskjutningen, istället för att räkna hela tiden som en inkrementell kodare.
Som ett exempel på att hälla vatten skulle en absolutkodare ta en högre kopp med en våg, hälla vatten i den och beräkna avståndet baserat på start- och slutskalorna.
När det gäller struktur finns det många optiska kanallinjer på den optiska kodplattan för den absoluta kodaren, och varje linje är uppdelad i 2, 4, 8, 16 linjer...... Arrangerad så att, vid vilken position som helst av kodare, en unik uppsättning binära koder (grå koder) från 2 till noll till 2 potensen av n-1 kan erhållas genom att läsa det öppna och mörka för varje graverad linje, vilket är n- bit absolut kodare.
En sådan kodare bestäms av den mekaniska positionen (start- och stoppposition) för den optiska kodplattan, så den kommer inte att påverkas av strömavbrott och extern störning, vilket också är en av de utmärkta egenskaperna hos den absoluta kodaren.
På grund av denna funktion behöver absolutkodaren inte minne, ingen ändring av referenspunkt och behöver inte räkna hela tiden. Därför förbättras kodarens anti-interferensegenskaper och datatillförlitligheten avsevärt.
Baserat på konstruktionen av absolutkodaren måste den stå inför ett problem: att räkna till maxvärdet.
För att lösa detta problem visas multi-turn absolut encoder.
För multi-turn absolut encoder finns det följande tre vanliga designscheman:
Den första, inuti kodaren, använder mekaniska växlar för att koppla ihop flera axlar för att beräkna det totala antalet varv.
Ta hällande vatten, den graderade koppen som nämndes tidigare. När den här koppen är full, hitta en större graderad kopp, häll vattnet från den mindre koppen i den större koppen och lägg slutligen till de två kopparna för att beräkna avståndet.
Den andra är att använda en elektronisk räknare och en kondensator för att räkna det totala antalet varv.
Från stegmotor till intelligent system, hur väljer man kodare?
Återigen, ta exemplet med att hälla vatten, den här gången när den graderade koppen är full, häll ut vattnet och använd en räknare för att mäta antalet gånger den är full, och beräkna slutligen avståndet genom att lägga till räknaren och koppen.
Den tredje, i vissa magnetiska kodare, använder Weigen-linjen och använder Weigen-effekten för att räkna.
Ovanstående tre metoder måste alla betala ett visst pris, till exempel den första, på grund av användningen av mekanisk växel, så det kommer att slita på kodaren, vilket gör att noggrannheten minskar.
När det gäller schemat för multi-cirkel absolutvärdeskodare, beskrivs det inte här, och intresserade vänner kan gå för att kontrollera relevant information.
På grund av den olika arbetsprincipen och den mekaniska sammansättningen har de två mycket stora skillnader:
1, på och av minnet är annorlunda
Den inkrementella kodaren har inget minne, och omstarten av strömavbrottet måste gå tillbaka till referensnollpositionen för att hitta den önskade positionen, och strömavbrottet måste startas om varje gång.
Den vanligaste inkrementella kodaren är placeringen av skrivarskannern. Varje gång skrivaren slås på kan vi höra ett sprakande, vilket faktiskt är skrivaren som letar efter referensnollpunkten efter vilken den kan fungera.
Den absoluta kodaren har minne, strömavbrott starta om utan att gå tillbaka till noll, du kan veta platsen för målet. Detta gör att den absoluta kodaren inte kommer att störas i processen, och dess anti-interferensegenskaper och datatillförlitlighet förbättras avsevärt.
2, kodskylten är annorlunda
Eftersom räknemetoden för de två inte är densamma, så är kodplattan för de två också väldigt olika.
Skillnaden mellan kodplåt är en av de största skillnaderna mellan absolutkodare och inkrementell kodare.
Utöver ovanstående skillnader finns det många små skillnader mellan absoluta kodare och inkrementella kodare:
3 är utsignalen annorlunda
En inkrementell kodare matar ut en pulssignal, medan en absolutkodare matar ut en uppsättning binära värden.
4, antalet olika begränsningar
Antalet varv för den inkrementella givaren är inte begränsat, medan den absoluta givaren inte kan överskrida intervallet för varv.
5, är applikationsfältet inte exakt detsamma
Med eller utan brytpunktsminne är inkrementell encoder och absolut encoder mycket olika i applikationsfältet. Inkrementell kodare är mer lämpad för att bestämma hastighet, avstånd eller rörelseriktning, medan absolutkodare används mer och mer inom området industriell styrpositionering på grund av dess egenskaper.
6. Priset är annorlunda
På grund av de utmärkta egenskaperna hos den absoluta kodaren är priset högre än den inkrementella kodaren.
Med skillnaden mellan de två, låt oss ta en titt på vilka element som måste uppmärksammas när du väljer en kodare:
Om strömavbrott krävs för att underhålla
Absolutgivare måste användas om kontinuerlig inspektion krävs.
Den erforderliga mätnoggrannheten
Relativt sett är noggrannheten för den absoluta kodaren högre än den för den inkrementella kodaren.
Upplösning av upplösning
Givarens upplösning, det vill säga antalet pulser som matas ut av kodaren när motorns rotoraxel roterar en gång. Upplösningen är en av de mest kritiska faktorerna som påverkar hastighetsmätningseffekten.
Maximal hastighet krävs
Hastighetsmätningsmetoderna för kodare är indelade i tre kategorier: T-metoden, N-metoden och M/T-metoden.
Generellt sett har T-metoden den bästa effekten i låghastighetsområde, och M-metoden är bättre än T-metoden i höghastighetsområde. Även om M/T-metoden är mycket högre än M- och T-metoden, är dess hastighetsmätningsnoggrannhet i de flesta fall också bättre än de andra två metoderna.
Nödvändigt kodskyltmaterial
Encoder kodplåtsmaterial är glas, metall, plast.
Från stegmotor till intelligent system, hur väljer man kodare?
Glaskodplattan är avsatt på glasets mycket tunna graverade linje, dess termiska stabilitet är bra, hög precision.
Metallkodplattan är direkt genom och genom graveringslinjen, inte lätt att bryta, men eftersom metallen har en viss tjocklek kan noggrannheten påverkas, dess termiska stabilitet är mycket sämre än glasets.
Plastkodskylten är ekonomisk, dess kostnad är låg, men noggrannheten, termisk stabilitet, livet är sämre.
Encoder val utöver de ovan angivna faktorerna, men också många andra faktorer, specifikt baserat på användningen av tillfället och miljön för att göra ett val.
Det bästa alternativet är att kommunicera direkt med tillverkaren, kommunicera dina behov och bekymmer till dem, och de kommer att ge dig goda råd. Då kan du överväga deras förslag baserat på din egen förståelse.
