Jako druh zařízení pro konverzi signálu je kodér široce používán v našem životě.
V závodě inteligentních automobilů je nutné pomocí kodéru detekovat okamžitou rychlost modelu automobilu a realizovat zpětnovazební řízení rychlosti modelu automobilu v uzavřené smyčce, aby řídicí deska automobilu mohla provádět pokyny dané software podle změn stavu trati a vozovky, jako je zrychlení, zpomalení, zatáčení atd.
Při nebeském průzkumu vědci používají velké astronomické dalekohledy ke sledování hvězd, astronomické dalekohledy k dosažení určité přesnosti řízení rychlosti, je nutné vybrat vhodný kodér. Požadavky na kodér jsou však v současné době velmi vysoké. Pokud je například rychlost hvězdy 0,004 procenta, rozlišení kodéru je 26 bitů, aby byly splněny požadavky měření rychlosti.
Kromě toho existují enkodéry výtahů, enkodéry obráběcích strojů, enkodéry servomotorů a tak dále, dá se říci, že enkodéry jsou všude.
Od krokového motoru po inteligentní systém, jak vybrat kodér?
Co je tedy vlastně kodér?
Podle definice je kodér zařízení, které kompiluje signály (jako jsou bitové toky) nebo data do formy signálů, které lze sdělovat, přenášet a ukládat.
Jednoduchým pochopením je převést signály, které lidé nemohou přímo pochopit, na signály, kterým my lidé přímo rozumíme, abychom mohli ovládat zařízení nebo zařízení.
Kodér podle metody měřítka a formy výstupu signálu lze rozdělit na inkrementální, absolutní hodnotu, smíšený typ.
Přírůstkové a absolutní jsou běžnější, ale rozdíl mezi nimi se stal pro většinu uživatelů obtížným problémem.
Proto se zde porovnávají pouze přírůstkové a absolutní, aby si uživatelé mohli v budoucnu lépe vybrat.
Za prvé, oba fungují odlišně:
1. Princip činnosti inkrementálního kodéru:
Inkrementální kodér převádí výchylku na periodický elektrický signál a poté převádí elektrický signál na počítací puls, přičemž počet pulsů používá k vyjádření velikosti výchylky.
Popište nalévání vody, inkrementální kodér je jako, najděte šálek neznámé velikosti a nalijte do něj vodu, když se jednou naplní, jednou vyprázdněte šálek, poté nalijte vodu a nakonec vypočítejte vzdálenost podle toho, kolikrát je šálek naplněné.
Konstrukčně se inkrementální kodér skládá z propojovacího hřídele, kódového štítku, světelného zdroje a výstupního obvodu. Ve skutečnosti je kodér v podstatě toto složení, následující se nebude opakovat.
Inkrementální kodér získává čtyři skupiny sinusových signálů z fotopřenosových zařízení a přijímacích zařízení, které jsou sloučeny do A, B, C a D v tomto pořadí. Každá sinusovka má fázový rozdíl 90 stupňů a čtyři skupiny mají fázový rozdíl 360 stupňů (to znamená jeden cyklus). Signály C a D jsou obráceny a superponovány na fázi A a B, aby se zvýšil stabilní signál; Kromě toho je na výstupu při každém otočení impuls fáze Z, který představuje nulový referenční bit.
Protože rozdíl mezi fází A a fází B je 90 stupňů, dopředný a zpětný chod kodéru lze určit porovnáním fáze A a fáze B, která předchází.
Nulový referenční bit kodéru lze získat nulovým impulzem. Parametry, jako je vzdálenost a Úhel, se vypočítávají pomocí nulových referenčních bitů a počtu impulsů.
2. Princip činnosti absolutního kodéru
Na kódovém štítku absolutního kodéru je mnoho řádků pro uspořádání každé pozice na kodéru. Vzhledem k tomu, že každá pozice je jiná, potřebujete znát pouze počáteční a koncovou pozici, abyste věděli posunutí, spíše než neustále počítat jako inkrementální kodér.
Jako příklad nalévání vody by absolutní kodér vzal vyšší šálek se stupnicí, nalil do něj vodu a vypočítal vzdálenost na základě počáteční a koncové stupnice.
Pokud jde o strukturu, na optické kódové desce absolutního kodéru je mnoho řádků optických kanálů a každý řádek je rozdělen na 2, 4, 8, 16 řádků...... Uspořádáno tak, že v jakékoli poloze kodéru, jedinečnou sadu binárních kódů (Grayových kódů) od 2 po mocninu nuly až 2 po mocninu n-1 lze získat čtením otevřené a tmavé každé vyryté čáry, což je n- bit absolutního kodéru.
Takový kodér je určen mechanickou polohou (počáteční a koncová poloha) optického kódového štítku, takže nebude ovlivněn výpadkem napájení a externím rušením, což je také jedna z vynikajících vlastností absolutního kodéru.
Díky této funkci nepotřebuje absolutní kodér paměť, žádnou změnu referenčního bodu a nemusí neustále počítat. Proto se výrazně zlepšily vlastnosti kodéru proti rušení a spolehlivost dat.
Na základě konstrukce absolutního kodéru musí čelit problému: počítání do maximální hodnoty.
K vyřešení tohoto problému se objeví víceotáčkový absolutní enkodér.
Pro víceotáčkový absolutní enkodér existují následující tři běžná konstrukční schémata:
První, uvnitř kodéru, používá mechanické převody ke spojení více hřídelí pro výpočet celkového počtu otáček.
Vezměte si nalévací vodu, odměrný šálek, o kterém jsme se zmínili dříve. Když je tento šálek plný, najděte větší odměrný šálek, nalijte vodu z menšího šálku do většího šálku a nakonec přidejte dva šálky, abyste vypočítali vzdálenost.
Druhým je použití elektronického počítadla a kondenzátoru k počítání celkového počtu závitů.
Od krokového motoru po inteligentní systém, jak vybrat kodér?
Opět si vezměte příklad s naléváním vody, tentokrát když je odměrný hrnek plný, vodu vylijte a pomocí počítadla změřte, kolikrát se naplní, a nakonec spočítejte vzdálenost sečtením počítadla a hrnku.
Třetí, v některých magnetických enkodérech, používá Weigenovu linii a k počítání využívá Weigenův efekt.
Všechny výše uvedené tři metody musí zaplatit určitou cenu, například první z nich, kvůli použití mechanického převodu, takže způsobí opotřebení kodéru, čímž se sníží přesnost.
Pokud jde o schéma vícekruhového kodéru absolutní hodnoty, není zde popsáno a přátelé, kteří mají zájem, mohou jít zkontrolovat příslušné informace.
Kvůli odlišnému principu práce a mechanickému složení mají dva velmi velké rozdíly:
1, paměť pro zapnutí a vypnutí se liší
Inkrementální kodér nemá žádnou paměť a restart při výpadku napájení se musí vrátit zpět do referenční nulové polohy, aby nalezl požadovanou polohu, a výpadek napájení musí být pokaždé restartován.
Nejběžnějším inkrementálním kodérem je umístění skeneru tiskárny. Při každém zapnutí tiskárny je slyšet praskání, což je vlastně tiskárna, která hledá referenční nulový bod, po kterém může fungovat.
Absolutní kodér má paměť, výpadek napájení restart bez návratu na nulu, můžete znát polohu cíle. Díky tomu nebude absolutní kodér v procesu rušen a jeho vlastnosti proti rušení a spolehlivost dat jsou výrazně zlepšeny.
2, kódový štítek je jiný
Protože metoda počítání těchto dvou není stejná, kódový štítek těchto dvou je také velmi odlišný.
Rozdíl v kódovém štítku je jedním z největších rozdílů mezi absolutním kodérem a inkrementálním kodérem.
Kromě výše uvedených rozdílů existuje mnoho malých rozdílů mezi absolutními kodéry a inkrementálními kodéry:
3, výstupní signál je jiný
Inkrementální kodér vydává pulzní signál, zatímco absolutní kodér vydává sadu binárních hodnot.
4, počet různých omezení
Počet otáček inkrementálního enkodéru není omezen, zatímco absolutní enkodér nemůže překročit rozsah otáček.
5, pole aplikace není úplně stejné
S pamětí bodu přerušení nebo bez něj se inkrementální kodér a absolutní kodér v oblasti použití velmi liší. Inkrementální enkodér je vhodnější pro určování rychlosti, vzdálenosti nebo směru pohybu, zatímco absolutní enkodér je díky svým vlastnostem stále více využíván v oblasti průmyslového řízení polohování.
6. Cena je různá
Díky vynikajícím vlastnostem absolutního kodéru je cena vyšší než u inkrementálního kodéru.
S rozdílem mezi těmito dvěma se pojďme podívat na to, na jaké prvky je třeba věnovat pozornost při výběru kodéru:
Zda je nutné udržovat výpadek proudu
Je-li požadována nepřetržitá kontrola, musí být použity absolutní snímače.
Požadovaná přesnost měření
Relativně řečeno, přesnost absolutního kodéru je vyšší než přesnost inkrementálního kodéru.
Rozlišení rozlišení
Rozlišení kodéru, tj. počet impulzů, které kodér vydá, když se hřídel rotoru motoru jednou otočí. Rozlišení je jedním z nejkritičtějších faktorů ovlivňujících účinek měření rychlosti.
Maximální požadovaná rychlost
Metody měření rychlosti snímačů jsou rozděleny do tří kategorií: metoda T, metoda N a metoda M/T.
Obecně řečeno, metoda T má nejlepší účinek v oblasti nízké rychlosti a metoda M je lepší než metoda T v oblasti vysoké rychlosti. Ačkoli je metoda M/T mnohem vyšší než metoda M a T, ve většině případů je její přesnost měření rychlosti také lepší než u ostatních dvou metod.
Požadovaný materiál kódového štítku
Materiály kódovacích štítků jsou sklo, kov, plast.
Od krokového motoru po inteligentní systém, jak vybrat kodér?
Skleněná kódová deska je na skle nanesena velmi tenkou rytou linkou, její tepelná stabilita je dobrá, vysoká přesnost.
Kovová kódová deska je přímo skrz a skrz rycí čáru, není snadné ji zlomit, ale protože kov má určitou tloušťku, může být ovlivněna přesnost, jeho tepelná stabilita je mnohem horší než u skla.
Plastový kódový štítek je ekonomický, jeho cena je nízká, ale přesnost, tepelná stabilita, životnost jsou horší.
Výběr kodéru kromě výše uvedených faktorů, ale také mnoho dalších faktorů, konkrétně založených na použití příležitosti a prostředí k výběru.
Nejlepší možností je komunikovat přímo s výrobcem, sdělit mu své potřeby a obavy a oni vám dobře poradí. V tu chvíli můžete zvážit jejich návrhy na základě vašeho vlastního porozumění.
