Во время работы двигателя мониторинг в реальном времени таких параметров, как ток, скорость вращения и относительное положение вращающегося вала в окружном направлении, позволяет определить состояние корпуса двигателя и перетаскиваемого устройства, а также дополнительно контролировать рабочее состояние двигателя и оборудования в режиме реального времени, тем самым реализуя множество специфических функций, таких как сервопривод и регулирование скорости. Здесь использование энкодера в качестве компонента внешнего измерения не только значительно упрощает систему измерения, но также обеспечивает точность, надежность и производительность. Энкодер представляет собой датчик поворота, который преобразует положение и смещение вращающейся части в серию цифровых импульсных сигналов. Эти импульсные сигналы собираются и обрабатываются системой управления, после чего выдается ряд инструкций по настройке и изменению рабочего состояния оборудования. Если энкодер объединен с зубчатой рейкой или винтом, его также можно использовать для измерения положения и смещения компонентов линейного движения.
Кодер — это прецизионное измерительное устройство, которое тесно сочетает в себе оборудование и электронику и кодирует и преобразует сигналы или данные для связи, передачи и хранения сигнальных данных. По различным характеристикам классификация энкодеров выглядит следующим образом:
Часто используемые энкодеры для двигателей
Непосредственно используйте принцип фотоэлектрического преобразования для вывода трех групп прямоугольных импульсов фаз A, B и Z. Разность фаз между двумя группами импульсов A и B составляет 90°, что позволяет легко определить направление вращения; Фаза Z имеет один импульс на оборот, который используется для позиционирования опорной точки. Его преимущества: простой принцип и конструкция, средний механический срок службы более десятков тысяч часов, сильная защита от помех, высокая надежность, подходит для передачи на большие расстояния. Недостаток: невозможно вывести информацию об абсолютном положении вращения вала.
Датчик, который напрямую выводит цифровые величины. На круглом кодовом диске датчика имеется несколько концентрических кодовых дорожек в радиальном направлении. Каждая дорожка состоит из поочередно светопроводящих и непрозрачных секторов. Число секторов на соседних кодовых дорожках удваивается. , количество кодовых каналов на кодовом диске равно числу его двоичных цифр. На одной стороне кодового диска находится источник света, а на другой стороне — светочувствительный элемент, соответствующий каждому кодовому каналу; когда кодовый диск находится в разных положениях, каждый светочувствительный элемент независимо от того, освещен он или нет, соответствующий сигнал уровня преобразуется в двоичное число.
Особенность этого энкодера в том, что ему не нужен счетчик, а фиксированный цифровой код, соответствующий положению, можно считать в любом положении вращающегося вала. Очевидно, что чем больше дорожек кода, тем выше разрешение. Для кодера с N-битным двоичным разрешением его кодовый диск должен иметь N кодовых дорожек. В настоящее время в Китае имеются 16-битные абсолютные энкодеры.
Он состоит из фотоэлектрического кодового диска со валом в центре, на котором имеются кольцеобразные и темные выгравированные линии, которые считываются фотоэлектрическими излучающими и приемными устройствами, и получаются четыре группы синусоидальных сигналов, которые объединяются в А, B, C, D. Каждая синусоидальная волна. При разнице фаз 90 градусов (360 градусов относительно одного цикла) сигналы C и D меняются местами и накладываются на фазы A и B для усиления стабильного сигнала; кроме того, на каждый оборот выдается импульс Z-фазы, обозначающий нулевой опорный бит.
Энкодеры играют чрезвычайно важную роль в лифтах, станках, обработке материалов, системах обратной связи двигателей, а также в измерительном и контрольном оборудовании. Кодировщик использует решетку и источник инфракрасного света для преобразования оптического сигнала в электрический сигнал ТТЛ (HTL) через приемник и интуитивно отражает угол поворота и положение вращения двигателя посредством анализа частоты уровня ТТЛ и количества высокие уровни.
Поскольку угол и положение можно точно измерить, энкодер и преобразователь частоты можно использовать для формирования системы управления с обратной связью, чтобы сделать управление более точным. Вот почему лифты и станки можно использовать так точно.
5. Итого
Подводя итог, мы понимаем, что энкодеры делятся на инкрементальные и абсолютные типы в зависимости от их структуры. Они также преобразуют другие сигналы, например оптические сигналы, в электрические сигналы, которые можно анализировать и контролировать. Лифты и станки, распространенные в нашей жизни, как раз и основаны на точной регулировке двигателя. Благодаря управлению электрическим сигналом с обратной связью энкодер взаимодействует с преобразователем частоты, что обеспечивает точное управление.
Структура кодера
Поскольку разница между фазами A и B составляет 90 градусов, о прямом и обратном вращении энкодера можно судить, сравнивая, находится ли фаза A впереди или фаза B впереди, а нулевое опорное положение энкодера можно определить. полученный через нулевой импульс. Кодовые диски энкодера изготавливаются из стекла, металла и пластика. Стеклянные кодовые диски имеют тонкие выгравированные линии, нанесенные на стекло. Они обладают хорошей термической стабильностью и высокой точностью. На металлических дисках с кодом непосредственно выгравированы проход и непроход, и их нелегко сломать. Однако, поскольку металл имеет определенную толщину, точность ограничена, а его термостойкость на порядок хуже, чем у стекла. Пластиковые кодовые диски экономичны, стоимость их невысока, но точность, термостойкость и срок службы у них все хуже.
Разрешение — количество открытых или темных выгравированных линий, обеспечиваемых энкодером за один оборот на 360 градусов, называется разрешением, также известным как деление разрешения, или количеством линий, непосредственно взвешиваемых, обычно от 5 до 10,000 XNUMX линий за оборот.