Кодировщик широко используется в нашей жизни как своего рода устройство преобразования сигналов.
В интеллектуальной автомобильной гонке необходимо использовать энкодер для определения мгновенной скорости модели автомобиля и реализовать управление скоростью модели автомобиля с обратной связью с обратной связью, чтобы плата управления автомобилем могла выполнять инструкции, данные программное обеспечение в соответствии с изменениями состояния пути и дороги, такими как ускорение, замедление, поворот и т. д.
В небесных исследованиях ученые используют большие астрономические телескопы для отслеживания звезд, астрономические телескопы для достижения определенной точности управления скоростью, необходимо выбрать соответствующий энкодер. Однако требования к энкодеру в настоящее время очень высоки. Например, когда звездная скорость составляет 0,004 процента, разрешение энкодера составляет 26 бит, что соответствует требованиям измерения скорости.
Кроме того, существуют датчики лифта, датчики станков, датчики серводвигателей и так далее, можно сказать, что датчики есть везде.
От шагового двигателя до интеллектуальной системы, как выбрать энкодер?
Так что же такое энкодер?
По определению, кодировщик — это устройство, которое компилирует сигналы (например, потоки битов) или данные в форму сигналов, которые можно передавать, передавать и сохранять.
Простое понимание состоит в том, чтобы преобразовать сигналы, которые люди не могут понять напрямую, в сигналы, которые мы, люди, можем понять напрямую, чтобы мы могли управлять оборудованием или устройствами.
Энкодер в зависимости от метода масштабирования и формы вывода сигнала можно разделить на инкрементный, абсолютного значения, смешанный тип.
Инкрементный и абсолютный более распространены, но разница между ними стала сложной проблемой для большинства пользователей.
Поэтому здесь сравниваются только инкрементальные и абсолютные, чтобы пользователи могли сделать лучший выбор в будущем.
Во-первых, они работают по-разному:
1. Принцип работы инкрементального энкодера:
Инкрементный энкодер преобразует смещение в периодический электрический сигнал, а затем преобразует электрический сигнал в счетный импульс, используя количество импульсов для представления размера смещения.
Возьмите льющуюся воду для описания, инкрементный энкодер похож на: найдите чашку неизвестного размера и налейте в нее воду, когда она наполнится один раз, опорожните чашку один раз, затем налейте воду и, наконец, рассчитайте расстояние в зависимости от того, сколько раз чашка была заполненный.
Конструктивно инкрементальный энкодер состоит из соединительного вала, кодовой пластины, источника света и выходной цепи. На самом деле энкодер представляет собой в основном эту композицию, далее повторяться не буду.
Инкрементальный энкодер получает четыре группы синусоидальных сигналов от фотопередающих и приемных устройств, которые объединены в A, B, C и D соответственно. Каждая синусоида имеет разность фаз 90 градусов, а четыре группы имеют разность фаз 360 градусов (то есть один цикл). Сигналы C и D меняются местами и накладываются на фазы A и B, чтобы усилить стабильный сигнал; Кроме того, импульс Z-фазы выводится при каждом обороте для представления нулевого эталонного бита.
Поскольку разница между фазой А и фазой В составляет 90 градусов, прямое и обратное направление энкодера можно определить, сравнив, какие фазы А и В предшествуют.
Нулевой эталонный бит энкодера может быть получен нулевым импульсом. Такие параметры, как расстояние и угол, рассчитываются через нулевые опорные биты и количество импульсов.
2. Принцип работы абсолютного энкодера
На кодовой табличке абсолютного энкодера есть много строк для размещения каждой позиции на энкодере. Поскольку каждая позиция отличается, вам нужно знать только начальную позицию и конечную позицию, чтобы знать смещение, а не считать все время, как инкрементальный энкодер.
В качестве примера наливания воды абсолютный энкодер берет более высокую чашку со шкалой, наливает в нее воду и рассчитывает расстояние на основе начальной и конечной шкалы.
С точки зрения структуры, на оптической кодовой пластине абсолютного энкодера имеется много строк оптического канала, и каждая строка делится на 2, 4, 8, 16 строк... Устроены так, что в любом положении кодировщик, уникальный набор двоичных кодов (коды Грея) от 2 до степени нуля до 2 в степени n-1 может быть получен путем считывания открытых и темных участков каждой выгравированной строки, которая представляет собой n- битовый абсолютный энкодер.
Такой энкодер определяется механическим положением (начальное и конечное положение) оптической кодовой пластины, поэтому на него не повлияют сбои питания и внешние помехи, что также является одной из превосходных характеристик абсолютного энкодера.
Благодаря этой функции абсолютному энкодеру не требуется память, нет точки отсчета для изменения и ему не нужно все время считать. Таким образом, значительно улучшаются помехоустойчивые характеристики кодера и надежность данных.
Основываясь на конструкции абсолютного энкодера, он должен столкнуться с проблемой: считать до максимального значения.
Для решения этой проблемы появляется многооборотный абсолютный энкодер.
Для многооборотного абсолютного энкодера существуют следующие три общие схемы проектирования:
Первый, внутри энкодера, использует механические шестерни для соединения нескольких валов для расчета общего количества оборотов.
Возьмите проливную воду, градуированную чашку, упомянутую ранее. Когда эта чашка наполнится, найдите большую градуированную чашку, налейте воду из меньшей чашки в большую чашку и, наконец, сложите две чашки, чтобы рассчитать расстояние.
Второй заключается в использовании электронного счетчика и конденсатора для подсчета общего количества витков.
От шагового двигателя до интеллектуальной системы, как выбрать энкодер?
Снова возьмем пример наливания воды, на этот раз, когда градуированная чашка полна, вылейте воду и используйте счетчик, чтобы измерить, сколько раз она была наполнена, и, наконец, рассчитайте расстояние, добавив счетчик и чашку.
Третий, в некоторых магнитных энкодерах, использует линию Вейгена и использует эффект Вейгена для подсчета.
За все вышеперечисленные три метода нужно платить определенную цену, например, за первый из-за использования механического редуктора, поэтому он приведет к износу энкодера, что снизит точность.
Что касается схемы многоконтурного энкодера абсолютного значения, то она здесь не описана, и заинтересованные друзья могут зайти проверить соответствующую информацию.
Из-за разного принципа работы и механического состава у них есть две очень большие разницы:
1, включение и выключение памяти разные
Инкрементный энкодер не имеет памяти, и перезапуск при отключении питания должен вернуться к исходному нулевому положению, чтобы найти требуемое положение, и каждый раз при отключении питания необходимо перезапускать.
Самый распространенный инкрементный энкодер — это позиционирование сканера принтера. Каждый раз, когда принтер включается, мы слышим треск, который на самом деле означает, что принтер ищет опорную нулевую точку, после которой он может работать.
Абсолютный энкодер имеет память, перезапуск при отключении питания без возврата к нулю, вы можете узнать местоположение цели. Благодаря этому абсолютный энкодер не будет нарушаться в процессе, а его характеристики защиты от помех и достоверность данных значительно улучшаются.
2, кодовая табличка отличается
Поскольку метод подсчета у них не одинаков, кодовая табличка у них тоже очень разная.
Разница в кодовой табличке является одним из самых больших различий между абсолютным энкодером и инкрементным энкодером.
В дополнение к вышеупомянутым различиям между абсолютными энкодерами и инкрементными энкодерами есть много небольших различий:
3, выходной сигнал отличается
Инкрементальный энкодер выдает импульсный сигнал, а абсолютный энкодер выдает набор двоичных значений.
4, количество различных ограничений
Количество оборотов инкрементального энкодера не ограничено, а абсолютного энкодера не может превышать диапазон оборотов.
5, поле приложения не совсем то же самое
Инкрементный энкодер и абсолютный энкодер с памятью точки останова или без нее сильно различаются в области применения. Инкрементный энкодер больше подходит для определения скорости, расстояния или направления движения, в то время как абсолютный энкодер благодаря своим характеристикам все шире используется в области промышленного управления позиционированием.
6. Цена отличается
Из-за отличных характеристик абсолютного энкодера цена выше, чем у инкрементного энкодера.
Учитывая разницу между ними, давайте посмотрим, на какие элементы нужно обратить внимание при выборе энкодера:
Требуется ли отключение электроэнергии для поддержания
Абсолютные энкодеры следует использовать, если требуется непрерывный контроль.
Требуемая точность измерения
Условно говоря, точность абсолютного энкодера выше, чем у инкрементного энкодера.
Резолюция резолюции
Разрешение энкодера, то есть количество импульсов, выдаваемых энкодером при однократном вращении вала ротора двигателя. Разрешение является одним из наиболее важных факторов, влияющих на эффект измерения скорости.
Требуемая максимальная скорость
Методы измерения скорости энкодеров делятся на три категории: метод T, метод N и метод M/T.
Вообще говоря, метод T имеет лучший эффект в области низких скоростей, а метод M лучше, чем метод T, в области высоких скоростей. Хотя метод M/T намного выше, чем метод M и T, в большинстве случаев его точность измерения скорости также выше, чем у двух других методов.
Требуемый материал кодовой таблички
Материалы кодовой пластины энкодера: стекло, металл, пластик.
От шагового двигателя до интеллектуальной системы, как выбрать энкодер?
Стеклянная кодовая табличка нанесена на очень тонкую выгравированную линию стекла, ее термическая стабильность хорошая, высокая точность.
Металлическая кодовая табличка проходит непосредственно через линию гравировки, ее нелегко сломать, но поскольку металл имеет определенную толщину, это может повлиять на точность, его термостойкость намного хуже, чем у стекла.
Пластиковая кодовая табличка экономична, ее стоимость невысока, но хуже точность, термостойкость, ресурс.
Выбор кодировщика в дополнение к перечисленным выше факторам, а также многим другим факторам, в частности, основанным на использовании случая и среды, чтобы сделать выбор.
Лучший вариант — связаться напрямую с производителем, сообщить ему о своих потребностях и проблемах, и он даст вам хороший совет. В этот момент вы можете рассмотреть их предложения, основанные на вашем собственном понимании.
