Codificação, classificação e aplicação do codificador

Um codificador é um dispositivo que compila e converte um sinal (como um fluxo de bits) ou dados em um formulário que pode ser usado para comunicação, transmissão e armazenamento. O codificador converte um deslocamento angular ou um deslocamento linear em um sinal elétrico, sendo o primeiro chamado de roda de código e este último chamado de régua de código. De acordo com o modo de leitura, o codificador pode ser dividido no tipo de contato e no tipo não de contato; De acordo com o princípio de trabalho, o codificador pode ser dividido em dois tipos: tipo incremental e tipo absoluto. O codificador incremental converte o deslocamento em um sinal elétrico periódico, que é então convertido em um pulso de contagem, e o número de pulsos é usado para representar a magnitude do deslocamento. Cada posição do codificador absoluto corresponde a um determinado código digital; portanto, sua indicação está relacionada apenas às posições de início e final da medição, independentemente do processo intermediário da medição.

De acordo com o princípio de detecção, o codificador pode ser dividido em óptico, magnético, indutivo e capacitivo. De acordo com seu método de calibração e forma de saída de sinal, ele pode ser dividido em três tipos: incremental, absoluto e híbrido.

1.1 Codificador incremental O codificador incremental produz diretamente três conjuntos de fases A, B e Z de onda quadrada por princípio de conversão fotoelétrica; A diferença de fase entre os pulsos A e B é de 90 graus, para que a direção de rotação possa ser facilmente determinada. A fase Z é um pulso por revolução e é usada para o posicionamento do ponto de referência. Sua vantagem é que a estrutura principal é simples, a vida mecânica média pode ser mais do que dezenas de milhares de horas, a capacidade anti-interferência é forte, a confiabilidade é alta e é adequada para a transmissão de longa distância. A desvantagem é que as informações de posição absoluta da rotação do eixo não podem ser emitidas.

1.2 Codificador absoluto Codificador absoluto é um sensor digital de saída direto. Existem vários discos concêntricos na direção radial em seu disco circular. Cada faixa possui um setor transparente e opaco. A árvore setorial do canal de código adjacente é dobrada. O número de canais de código na roda de código é o número de bits de seu dígito binário. Em um lado do disco está a fonte de luz e, por outro lado, há um elemento fotossensível correspondente a cada canal de código. Quando o disco está em posições diferentes, cada elemento fotossensível converte um sinal de nível correspondente de acordo com se ele é iluminado ou não, e forma um número binário. O recurso desse tipo de codificador é que ele não requer um contador e um código digital fixo correspondente à posição pode ser lido em qualquer posição do eixo rotativo. Obviamente, você tem que dizer n? Atualmente, existem 16 produtos de codificador absoluto na China.

1.3 Encoder absoluto híbrido híbrido Hybrid Hybrid, que gera dois conjuntos de informações, um conjunto de informações é usado para detectar a posição do pólo magnético, com função de informação absoluta; O outro conjunto é completamente o mesmo que as informações de saída do codificador incremental.

A diferença entre o codificador incremental e o codificador absoluto

1, medição de ângulo

O simulador de direção do carro usa um codificador fotoelétrico como sensor para medir o ângulo de direção do volante. O instrumento de medição da gravidade adota um codificador fotoelétrico e conecta seu eixo rotativo com o eixo do botão de compensação do instrumento de medição da gravidade. O medidor de ângulo de torção usa o codificador para medir a mudança do ângulo de torção, como a máquina de teste de torção e o teste de pesca de torção da haste de pesca. A máquina de teste de impacto do pêndulo usa o codificador para calcular o impacto como uma alteração no ângulo de balanço.

2, medição de comprimento

O medidor usa a circunferência do rolo para medir o comprimento e a distância do objeto.

O sensor de deslocamento do fio mede a distância do comprimento do objeto usando a circunferência da roda de enrolamento.

A medição direta de acoplamento é combinada com o eixo da unidade de potência que aciona o deslocamento linear e é medida pelo número de pulsos de saída.

Detecção de mídia, no rack reto, a roda dentada da corrente da corrente rotativa, a polia de tempo etc. para transmitir informações de deslocamento linear.

3, medição de velocidade

Velocidade da linha, medindo a velocidade da linha da linha de produção conectando -se ao medidor

Velocidade angular, medindo a velocidade de um motor, eixo, etc. por um codificador

4, medição de posição

No lado da máquina, a posição de coordenada de cada ponto de coordenada da máquina -ferramenta, como uma prensa de broca, etc.

Em termos de controle de automação, o controle executa a ação especificada na posição pastoral. Como elevadores, guinchos, etc.

5, controle síncrono

Através da velocidade angular ou da velocidade linear, a ligação de transmissão é controlada de maneira síncrona para obter controle de tensão.

1, princípio de trabalho:

Um disco de código óptico com um eixo no centro, com um passe anular e uma linha gravada escura, lida por um dispositivo fotoelétrico de transmissão e recebimento, e quatro conjuntos de sinais de onda senoidal são combinados em A, B, C, D, cada seno Onda uma diferença de fase de 90 graus (360 graus em relação a um ciclo), reverta os sinais C e D, sobrepostos nas fases A e B para melhorar o sinal estável; e saída de um pulso de fase Z por revolução para representar o bit de referência zero.

Como as duas fases A e B estão 90 graus fora de fase, o codificador pode ser obtido comparando a fase A antes ou a fase B para determinar a rotação direta e reversa do codificador, e o pulso de referência zero pode ser usado para obter a posição de referência zero do codificador.

O material do disco do código do codificador é vidro, metal e plástico. O disco de código de vidro é depositado no vidro com uma linha muito fina gravada. A estabilidade térmica é boa e a precisão é alta. O disco de código de metal é passado diretamente e a linha não está quebrada. No entanto, devido à certa espessura do metal, a precisão é limitada e sua estabilidade térmica é uma ordem de magnitude pior que a do vidro. O disco de código plástico é econômico e seu custo é baixo, mas a precisão, a estabilidade térmica e a vida são pobres. .

Resolução-O número de passes ou linhas escuras que o codificador fornece a 360 graus por revolução é chamado de resolução, também conhecida como indexação de resolução, ou linhas numeradas diretamente, geralmente de 5 a 10000 linhas por revolução.

2, saída de sinal:

A saída do sinal possui onda senoidal (corrente ou tensão), onda quadrada (TTL, HTL), colecionador aberto (PNP, NPN), tipo push-pull, TTL é um acionamento diferencial de linha de longa linha (simétrica a, a-; b, b -;

Conexão de sinal-o sinal de pulso do codificador é geralmente conectado ao contador, PLC, computador. Os módulos conectados ao PLC e ao computador são divididos em módulos de baixa velocidade e módulos de alta velocidade. A frequência de comutação é baixa e alta.

Como conexão única, para contagem de direção única, medição de velocidade de direção única.

A conexão de duas fases AB, usada para contagem direta e reversa, julgando a medição de reverso e reversa e velocidade.

A, B, Z Conexão trifásica para medição de posição com correção de posição de referência.

A, a-, b, b-, z, conexão z, devido à conexão com um sinal negativo simétrico, a corrente contribui para o campo eletromagnético do cabo é 0, a atenuação é mínima, a anti-interferência é ideal e a longa distância pode ser transmitida.

Para codificadores TTL com uma saída de sinal negativo simétrico, o sinal pode viajar até 150 metros.

Para os codificadores HTL com uma saída de sinal negativo simétrico, a distância de transmissão do sinal é de até 300 metros.

3, o problema do codificador incremental:

Os codificadores incrementais têm erro cumulativo de ponto zero, anti-interferência é ruim, o equipamento de recebimento precisa ser desligado e a energia deve ser alterada para zero ou posição de referência. Esses problemas podem ser resolvidos usando o codificador absoluto.

Aplicação geral de codificadores incrementais:

Medição de velocidade, medindo a direção da rotação, medindo o ângulo de movimento, distância (relativa).

Existem muitas linhas de gravação de canais ópticos no disco óptico do codificador absoluto. Cada linha é organizada em 2 linhas, 4 linhas, 8 linhas, 16 linhas ... para que cada posição do codificador seja lida por cada linha. A passagem e a escuridão do retículo, obtêm um código binário exclusivo (código cinza) da potência Zeroth de 2 para a potência N-1 de 2, que é chamada de codificador absoluto de N-bit. Esse codificador é determinado pela posição mecânica do disco de código óptico e não é afetado por quedas de energia e interferência.

Os codificadores absolutos são únicos em cada posição determinada pela posição mecânica. Eles não precisam ser lembrados, não precisam encontrar um ponto de referência e não precisam contar o tempo todo, quando saber a posição e quando ler sua posição. Dessa forma, as características anti-camping do codificador e a confiabilidade dos dados são bastante aprimoradas.

De codificadores absolutos de uma volta única a codificadores absolutos de várias turnos

Gire o codificador absoluto de reviravolta única para medir as linhas de escriba do codificador fotoelétrico em rotação para obter o código exclusivo. Quando a rotação excede 360 ​​graus, o código retorna à origem, que não está em conformidade com o princípio da codificação absoluta. O código só pode ser usado para medições dentro de um intervalo de 360 ​​graus de rotação, chamado de codificador absoluto de uma volta única.

Se você deseja medir a faixa de rotação em mais de 360 ​​graus, precisará usar um codificador absoluto de várias turnos.

O fabricante do codificador usa o princípio do mecanismo de engrenagem de observação. Quando a roda do código central gira, outro conjunto de rodas de código (ou conjuntos de engrenagens, vários conjuntos de discos de código) é acionado pela engrenagem e o número de voltas é aumentado com base na codificação única. A codificação para expandir o intervalo de medição do codificador, esse codificador absoluto é chamado de codificador absoluto de várias turnos, que também é determinado pela determinação da posição mecânica, e cada código de posição é único e não precisa ser memorizado.

Outra vantagem do codificador de vários turnos é que, devido à grande faixa de medição, o uso real é geralmente mais rico, de modo que não é necessário encontrar um ponto zero durante a instalação, e uma posição intermediária é usada como ponto de partida, que Simplifica bastante a dificuldade de instalação e depuração.