Kodning, klassificering och tillämpning av kodaren

En kodare är en enhet som sammanställer och konverterar en signal (t.ex. en bitström) eller data till ett formulär som kan användas för kommunikation, transmission och lagring. Kodaren omvandlar en vinkelförskjutning eller en linjär förskjutning till en elektrisk signal, den förstnämnda kallas ett kodhjul och den senare kallas en kodinställare. Enligt avläsningsläget kan kodaren delas upp i kontakttyp och icke-kontakttyp; Enligt arbetsprincipen kan kodaren delas upp i två typer: inkrementell typ och absolut typ. Den inkrementella kodaren omvandlar förskjutningen till en periodisk elektrisk signal, som sedan omvandlas till en räknande puls, och antalet pulser används för att representera förskjutningens storlek. Varje position i den absoluta kodaren motsvarar en viss digital kod, så dess indikation är endast relaterad till start- och slutpositionerna för mätningen, oavsett mätprocessen för mätningen.

Enligt detektionsprincipen kan kodaren delas upp i optisk, magnetisk, induktiv och kapacitiv. Enligt dess kalibreringsmetod och signalutgångsform kan den delas upp i tre typer: inkrementell, absolut och hybrid.

1.1 Inkrementell kodare Den inkrementella kodaren matar direkt ut tre uppsättningar av fyrkantiga vågpulor A-, B- och Z -faser efter fotoelektrisk omvandlingsprincip; Fasskillnaden mellan A- och B -pulser är 90 grader, så att rotationsriktningen lätt kan bestämmas. Z -fasen är en puls per revolution och används för referenspunktpositionering. Fördelen är att huvudstrukturen är enkel, den genomsnittliga mekaniska livslängden kan vara mer än tiotusentals timmar, anti-inblandningsförmågan är stark, tillförlitligheten är hög och den är lämplig för överföring av lång avstånd. Nackdelen är att den absoluta positionsinformationen för axelrotationen inte kan matas ut.

1.2 Absolute Encoder Absolute Encoder är en direktutgångs digital sensor. Det finns flera koncentriska skivor i radiell riktning på dess cirkulära skiva. Varje körfält har en transparent och ogenomskinlig sektor. Sektorträdet i den angränsande kodkanalen fördubblas. Antalet kodkanaler på kodhjulet är antalet bitar i dess binära siffra. På ena sidan av disken finns ljuskällan, och på andra sidan finns det ett fotokänsligt element som motsvarar varje kodkanal. När disken är i olika positioner konverterar varje fotokänsligt element en motsvarande nivån signal beroende på om den är upplyst eller inte och bildar ett binärt nummer. Funktionen för denna typ av kodare är att den inte kräver en räknare, och en fast digital kod som motsvarar positionen kan läsas vid valfri position i den roterande axeln. Uppenbarligen måste du säga n? För närvarande finns det 16 absoluta kodarprodukter i Kina.

1.3 Hybrid Absolute Encoder Hybrid Absolute Encoder, som matar ut två uppsättningar information, en uppsättning information används för att upptäcka den magnetiska polpositionen, med absolut informationsfunktion; Den andra uppsättningen är helt densamma som utgångsinformationen från den inkrementella kodaren.

Skillnaden mellan inkrementell kodare och absolut kodare

1, vinkelmätning

Bilkörningssimulatorn använder en fotoelektrisk kodare som en sensor för att mäta rattets styrvinkel. Gravitationsmätinstrumentet antar en fotoelektrisk kodare och förbinder hans roterande axel med kompensationsknappen på tyngdkraftsmätningsinstrumentet. Torsionsvinkelmätaren använder kodaren för att mäta förändringen av vridningsvinkeln, såsom torsionstestmaskinen och fiskespostens fiskestest. PenDulum Impact Test Machine använder kodaren för att beräkna påverkan som en förändring i svängningsvinkeln.

2, längdmätning

Mätaren använder rullens omkrets för att mäta objektets längd och avstånd.

Trådförskjutningssensorn mäter objektets längdavstånd genom att använda lindningshjulets omkrets.

Kopplingens direktmätning kombineras med spindeln i kraftenheten som driver den linjära förskjutningen och mäts med antalet utgångspulser.

Mediedetektering, i det raka racket, kedjan i den roterande kedjan, tidskivan, etc. för att överföra linjär förskjutningsinformation.

3, hastighetsmätning

Linjehastighet, mäter produktionslinjens linjehastighet genom att ansluta till mätaren

Vinkelhastighet, mäter hastigheten på en motor, axel etc. av en kodare

4, positionsmätning

På maskinsidan, koordinatpositionen för varje koordinatpunkt för maskinverktyget, till exempel en borrpress, etc.

När det gäller automatiseringskontroll utför kontrollen den angivna åtgärden vid pastoral position. Som hissar, lyftanordningar etc.

5, synkron kontroll

Genom vinkelhastigheten eller linjär hastighet styrs transmissionslänken synkront för att uppnå spänningskontroll.

1, arbetsprincip:

En optisk kodskiva med en axel i mitten, med ett ringformat pass och en mörk graverad linje, läst av en fotoelektrisk sändnings- och mottagningsanordning, och fyra uppsättningar av sinusvågsignaler kombineras till A, B, C, D, varje sinus Vinka en fasskillnad på 90 grader (360 grader relativt en cykel), vända C- och D -signalerna, överlagrade på A- och B -faserna för att förbättra den stabila signalen; och mata ut en z-faspuls per revolution för att representera nollreferensbiten.

Eftersom de två faserna A och B är 90 grader ur fas kan kodaren erhållas genom att jämföra A -fasen före eller B -fasen för att bestämma kodarens framåt och omvänd rotation, och nollreferenspulsen kan användas för att erhålla erhållning Nollreferenspositionen för kodaren.

Materialet på kodarkodskivan är glas, metall och plast. Glaskodskivan avsätts på glaset med en mycket tunn graverad linje. Den termiska stabiliteten är god och precisionen är hög. Metallkodskivan passeras direkt och linjen är inte trasig. På grund av metallens viss tjocklek är precisionen begränsad, och dess termiska stabilitet är en storleksordning sämre än glasets. Plastkodskivan är ekonomisk och kostnaden är låg, men noggrannheten, termisk stabilitet och liv är båda dåliga. .

Upplösning-antalet pass eller mörka linjer som kodaren tillhandahåller vid 360 grader per revolution kallas upplösning, även känd som upplösningsindexering, eller direkt numrerade linjer, vanligtvis 5 till 10000 linjer per revolution.

2, signalutgång:

Signalutgången har sinusvåg (ström eller spänning), fyrkantig våg (TTL, HTL), öppen samlare (PNP, NPN), push-pull-typ, TTL är långlinje differentiell drivkraft (symmetrisk A, A-; B, B, B, B, B, B, B, B, -; z, z-), htl kallas också push-pull, push-pull-utgång, signalmottagande enhetsgränssnittet för kodaren ska motsvara kodaren.

Signalanslutning-kodarens pulssignal är vanligtvis ansluten till räknaren, PLC, dator. Modulerna anslutna till PLC och datorn är uppdelade i låghastighetsmoduler och höghastighetsmoduler. Växlingsfrekvensen är låg och hög.

Såsom enfasanslutning, för räkning med en riktning, enkelriktningshastighetsmätning.

AB tvåfasanslutning, som används för framåt och omvänd räkning, bedömer framåt och omvänd och hastighetsmätning.

A, B, Z trefasanslutning för positionsmätning med referenspositionskorrigering.

A, a-, b, b-, z, z-anslutning, på grund av anslutningen till en symmetrisk negativ signal, den nuvarande bidrar till det elektromagnetiska fältet för kabeln är 0, dämpningen är minimal, anti-störningen är optimal och det långa avståndet kan överföras.

För TTL -kodare med en symmetrisk negativ signalutgång kan signalen resa upp till 150 meter.

För HTL -kodare med en symmetrisk negativ signalutgång är signalöverföringsavståndet upp till 300 meter.

3, Problemet med inkrementell kodare:

Inkrementella kodare har nollpunkts kumulativt fel, anti-interferens är dålig, mottagningsutrustningen måste stängas av och strömmen bör ändras till noll eller referensposition. Dessa problem kan lösas genom att använda absolut kodare.

Allmän tillämpning av inkrementella kodare:

Hastighetsmätning, mätning av rotationsriktningen, mätning av rörelsevinkeln, avståndet (relativt).

Det finns många optiska kanalgraveringslinjer på den absoluta kodarens optiska skiva. Varje rad är ordnad i 2 rader, 4 rader, 8 linjer, 16 rader ... så att varje position i kodaren läses av varje rad. Retikelns pass och mörker, får en unik binär kod (grå kod) från nollkraften 2 till N-1-kraften på 2, som kallas en N-bit absolut kodare. En sådan kodare bestäms av den mekaniska positionen för den optiska kodskivan, och den påverkas inte av strömavbrott och störningar.

Absoluta kodare är unika i varje position som bestäms av den mekaniska positionen. De behöver inte komma ihåg, behöver inte hitta en referenspunkt och behöver inte räkna hela tiden, när de ska veta positionen och när de ska läsa sin position. På detta sätt förbättras de anti-jammande egenskaperna hos kodaren och tillförlitligheten för uppgifterna kraftigt.

Från enstaka svängande kodare till multi-sväng absoluta kodare

Rotera den enskilda svängande kodaren för att mäta skrivarna i den fotoelektriska kodaren i rotation för att erhålla den unika koden. När rotationen överstiger 360 grader återgår koden till ursprunget, som inte överensstämmer med principen om absolut kodning. Koden kan endast användas för mätningar inom ett intervall av 360 rotationsgrader, kallad en enkel-sväng absolut kodare.

Om du vill mäta rotationsområdet över 360 grader måste du använda en absolut kodare med flera svängar.

Kodartillverkaren använder principen för vaktutrustningsmekanismen. När mittkodhjulet roterar drivs en annan uppsättning kodhjul (eller uppsättningar av växlar, flera uppsättningar kodskivor) av växeln, och antalet varv ökas på grundval av envarvkodningen. Kodning för att utöka kodarens mätområde, kallas en sådan absolut kodare en absolut kodare med flera svängar, som också bestäms av mekanisk positionsbestämning, och varje positionskod är unik och behöver inte memoreras.

En annan fördel med multi-svängkodaren är att på grund av det stora mätområdet är den faktiska användningen ofta rikare, så att det inte är nödvändigt att hitta en nollpunkt under installationen, och en mellanliggande position används som utgångspunkt, som förenklar kraftigt svårigheten med installation och felsökning.