От лифтов до высокотехнологичной робототехники — энкодер можно найти в различных приложениях разной сложности. Это электромеханическое устройство является ключом к безупречной работе оборудования, независимо от того, используется ли оно для контроля движения конвейера или для управления положением вала двигателя в робототехнике.
Энкодеры считывают положения компонента, к которому они прикреплены, и преобразуют их в сигналы. Роторные устройства делают это для вращающихся элементов, тогда как линейный тип используется с машинными составляющими, движущимися по прямой линии. В любом случае измерительные приборы играют роль посредника, связывающего механические части механизма с контроллером или другим блоком контроля и управления.
В робототехнике абсолютный энкодер является одним из наиболее эффективных преобразователей для передачи данных о положении в системе движения. Что выделяет устройство?
В процессе кодирования используются два основных типа измерения — абсолютное и инкрементное. Измерительная система определяет способ получения данных преобразователем. В частности, это тип закодированного диска или шкалы и способ их сканирования.
Абсолютное измерение
Абсолютное измерение предполагает точное отслеживание вращения. Он выдает цифровое или аналоговое положение, которое можно использовать для получения другой информации о движении, такой как скорость или ускорение. Каждая позиция соотносится с уникальным бинарным выходом, т. е. определяется абсолютно.
Еще одной отличительной чертой абсолютных измерений является считывание точных положений в начале движения без привязки к исходным настройкам.
Почему абсолютный энкодер так востребован
1.позволяет определять угловые перемещения с высокой точностью
2. сохраняет данные о местоположении, несмотря на перебои в подаче электроэнергии
3. позволяет улучшить контроль скорости за счет более быстрого отклика на движение
4. имеет несколько вариантов интерфейса, таких как BiSS, Profibus, CANOpen и т. д.
5. имеет высокое разрешение
Инкрементальное измерение
Инкрементный энкодер определяет относительные положения — разницу между двумя точками на траектории вращения — и требует установки опорной точки.
Тип выхода
Поскольку система измерения энкодера может быть инкрементальной или абсолютной, между производимыми выходными данными также существует концептуальная разница. Два распространенных типа выходных данных — это слово данных для обозначения абсолютного положения и инкрементный импульс, сообщающий пользователям относительное положение.
Абсолютный датчик положения в основном работает следующим образом: для каждого положения вала имеется соответствующий уникальный код. Для этого на вращающемся диске устройства имеются сложные прорези.
В абсолютных энкодерах основными закодированными шаблонами колес являются двоичный формат или код Грея. Двоичный формат связан с неточностями, часто возникающими при высокоскоростных измерениях. В результате код Грея является предпочтительным шаблоном для более широкого диапазона скоростей.
Инкрементальные импульсы
В инкрементальных энкодерах подсчитываются последовательные импульсы. Из двух потоков выходных сигналов преобразователя можно сделать вывод о степени смещения (величине импульса) и направлении движения (какой поток импульсов опережает). Когда доступен третий сигнальный поток, он позволяет установить опорное значение для подсчета импульсов.
Метод обнаружения энкодера
Обнаружение внутри энкодера, то есть считывание кодов или импульсов с закодированного диска, может быть контактным или бесконтактным. Это подразделение определяет, необходим ли механический контакт для отслеживания положения или отслеживание зависит от бесконтактных физических эффектов.
Контакт
Контактное считывание основано на контакте кодированного диска со штифтом датчика, щеткой или другим приспособлением. Закодированный диск имеет ряд дорожек (или колец). Когда диск вращается, датчики контактируют с дорожками, вырабатывая сигналы.
У метода контактного зондирования есть существенные недостатки, делающие его менее привлекательным для пользователей. Наиболее серьезные из них — это сегментные ограничители и контактный износ.
Бесконтактный
Бесконтактные энкодеры используют определенные физические явления для бесконтактного считывания закодированного диска. Основным преимуществом бесконтактного метода является повышенная износостойкость. С другой стороны, этот метод довольно дорог, чувствителен к загрязненным средам и требует сложной инфраструктуры.
Принцип работы
Магнитный
Магнитный энкодер состоит из датчика, кодированного диска с намагниченными полосками и схемы согласования. Датчик предназначен для обнаружения изменения напряжения или магнитного поля и преобразования данных в сигнал. Схема согласования обрабатывает сигналы датчика, чтобы сгенерировать желаемый выходной сигнал энкодера — абсолютное или инкрементное положение.
оптический
Оптический энкодер как абсолютного, так и инкрементального типа, пожалуй, является наиболее широко используемым преобразователем, что связано с его первоклассной точностью измерения. В то время как магнитные устройства используют явление магнитного притяжения, оптический энкодер использует свет.
Однако оптические энкодеры имеют существенные недостатки, такие как плохая устойчивость к грязи и влаге, а также требуют дорогостоящих условий эксплуатации.
Китай Гармонический привод Производители