Als eine Art Signalumwandlungsgerät ist der Encoder in unserem Leben weit verbreitet.
Bei intelligenten Autorennen ist es notwendig, den Encoder zu verwenden, um die momentane Geschwindigkeit des Automodells zu erfassen und die Rückkopplungsregelung der Automodellgeschwindigkeit zu realisieren, damit die Steuerplatine des Autos die von gegebenen Anweisungen ausführen kann die Software entsprechend den Änderungen der Strecken- und Straßenbedingungen, wie Beschleunigung, Verzögerung, Kurvenfahrt usw.
Bei der Erforschung des Himmels verwenden Wissenschaftler große astronomische Teleskope, um Sterne zu verfolgen, astronomische Teleskope, um eine bestimmte Genauigkeit der Geschwindigkeitsregelung zu erreichen. Es ist notwendig, den geeigneten Encoder auszuwählen. Allerdings sind die Anforderungen an den Encoder derzeit sehr hoch. Wenn beispielsweise die Sterngeschwindigkeit 0.004 Prozent beträgt, beträgt die Auflösung des Encoders 26 Bit, um die Anforderungen der Geschwindigkeitsmessung zu erfüllen.
Darüber hinaus gibt es Aufzugs-Encoder, Werkzeugmaschinen-Encoder, Servomotor-Encoder usw. Man kann sagen, dass Encoder überall sind.
Vom Schrittmotor zum intelligenten System, wie wählt man den Encoder aus?
Was genau ist ein Encoder?
Per Definition ist ein Encoder ein Gerät, das Signale (z. B. Bitstreams) oder Daten in Form von Signalen kompiliert, die kommuniziert, übertragen und gespeichert werden können.
Das einfache Verständnis besteht darin, Signale, die Menschen nicht direkt verstehen können, in Signale umzuwandeln, die wir Menschen direkt verstehen können, damit wir Geräte oder Geräte steuern können.
Encoder nach dem Skalenverfahren und der Signalausgabeform können in Inkremental-, Absolutwert- und Mischtypen unterteilt werden.
Inkrementell und absolut sind häufiger, aber der Unterschied zwischen den beiden ist für die Mehrheit der Benutzer zu einem schwierigen Problem geworden.
Daher werden hier nur inkrementell und absolut verglichen, damit Benutzer in Zukunft eine bessere Wahl treffen können.
Erstens funktionieren die beiden unterschiedlich:
1. Arbeitsprinzip des Inkrementalgebers:
Der Inkrementalgeber wandelt die Verschiebung in ein periodisches elektrisches Signal um und wandelt dann das elektrische Signal in einen Zählimpuls um, wobei die Anzahl der Impulse verwendet wird, um die Größe der Verschiebung darzustellen.
Nehmen Sie das Gießen von Wasser, um es zu beschreiben, Inkrementalgeber ist wie, finden Sie eine Tasse unbekannter Größe und gießen Sie Wasser hinein, wenn Sie einmal gefüllt sind, leeren Sie die Tasse einmal, gießen Sie dann Wasser und berechnen Sie schließlich die Entfernung entsprechend der Anzahl der Male, die die Tasse ist gefüllt.
Aufbauend setzt sich der Inkrementalgeber aus Verbindungswelle, Codeplatte, Lichtquelle und Ausgangskreis zusammen. In der Tat ist der Encoder im Grunde diese Zusammensetzung, das Folgende wird sich nicht wiederholen.
Der Inkrementalgeber erhält vier Gruppen von Sinuswellensignalen von Lichtsende- und Empfangsgeräten, die jeweils zu A, B, C und D kombiniert werden. Jede Sinuswelle hat eine Phasendifferenz von 90 Grad, und die vier Gruppen haben eine Phasendifferenz von 360 Grad (d. h. einen Zyklus). Die C- und D-Signale werden umgekehrt und den A- und B-Phasen überlagert, um das stabile Signal zu verstärken; Außerdem wird bei jeder Windung ein Z-Phasen-Impuls ausgegeben, um das Null-Referenzbit darzustellen.
Da die Differenz zwischen Phase A und Phase B 90 Grad beträgt, kann der Vorwärts- und Rückwärtslauf des Encoders bestimmt werden, indem verglichen wird, welche Phase A und Phase B davor liegen.
Durch den Nullimpuls kann das Nullreferenzbit des Encoders gewonnen werden. Parameter wie Entfernung und Winkel werden über Nullreferenzbits und die Anzahl der Impulse berechnet.
2. Arbeitsprinzip des Absolutwertgebers
Auf dem Codeschild des Absolutwertgebers befinden sich viele Linien, um jede Position auf dem Geber anzuordnen. Da jede Position anders ist, müssen Sie nur die Start- und Endposition kennen, um die Verschiebung zu kennen, anstatt die ganze Zeit wie ein Inkrementalgeber zu zählen.
Als Beispiel für das Gießen von Wasser würde ein Absolutwertgeber einen höheren Becher mit einer Skala nehmen, Wasser hineingießen und die Entfernung basierend auf der Start- und Endskala berechnen.
In Bezug auf die Struktur gibt es viele optische Kanallinien auf der optischen Codeplatte des Absolutwertgebers, und jede Linie ist in 2, 4, 8, 16 Linien unterteilt ...... So angeordnet, dass an jeder Position des Encoder kann ein eindeutiger Satz binärer Codes (Gray-Codes) von 2 hoch null bis 2 hoch n-1 erhalten werden, indem die offenen und dunklen Bereiche jeder eingravierten Linie gelesen werden, was der n- Bit-Absolutwertgeber.
Ein solcher Encoder wird durch die mechanische Position (Anfangs- und Stoppposition) der optischen Codeplatte bestimmt und ist somit unempfindlich gegen Stromausfall und externe Störungen, was ebenfalls zu den herausragenden Eigenschaften des Absolutwertgebers gehört.
Aufgrund dieser Funktion benötigt der Absolutwertgeber keinen Speicher, keine Änderung des Referenzpunkts und muss nicht ständig zählen. Daher werden die Anti-Interferenz-Eigenschaften des Codierers und die Zuverlässigkeit der Daten stark verbessert.
Aufgrund der Konstruktion des Absolutwertgebers muss er sich einem Problem stellen: dem Zählen bis zum Maximalwert.
Um dieses Problem zu lösen, erscheint der Multiturn-Absolutwertgeber.
Für Multiturn-Absolutwertgeber gibt es die folgenden drei gängigen Bauformen:
Die erste, innerhalb des Encoders, verwendet mechanische Zahnräder, um mehrere Wellen zu koppeln, um die Gesamtzahl der Umdrehungen zu berechnen.
Nehmen Sie gießendes Wasser, den zuvor erwähnten Messbecher. Wenn dieser Becher voll ist, finden Sie einen größeren Messbecher, gießen Sie das Wasser aus dem kleineren Becher in den größeren Becher und fügen Sie schließlich die beiden Becher hinzu, um die Entfernung zu berechnen.
Die zweite besteht darin, einen elektronischen Zähler und einen Kondensator zu verwenden, um die Gesamtzahl der Windungen zu zählen.
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Nehmen Sie wieder das Beispiel des Wassergießens, dieses Mal, wenn der Messbecher voll ist, gießen Sie das Wasser aus und verwenden Sie einen Zähler, um zu messen, wie oft er voll ist, und berechnen Sie schließlich die Entfernung, indem Sie den Zähler und den Becher addieren.
Der dritte, in einigen magnetischen Codierern, verwendet die Weigen-Linie und verwendet den Weigen-Effekt zum Zählen.
Die oben genannten drei Methoden haben alle einen gewissen Preis, zum Beispiel die erste, wegen der Verwendung eines mechanischen Getriebes, so dass der Encoder verschleißt und die Genauigkeit verringert wird.
Das Schema des Mehrkreis-Absolutwertcodierers wird hier nicht beschrieben, und interessierte Freunde können die relevanten Informationen überprüfen.
Aufgrund des unterschiedlichen Arbeitsprinzips und der mechanischen Zusammensetzung haben die beiden zwei sehr große Unterschiede:
1, ein und aus speicher ist anders
Der Inkrementalgeber hat keinen Speicher, und der Neustart bei Stromausfall muss zur Referenznullposition zurückkehren, um die erforderliche Position zu finden, und der Stromausfall muss jedes Mal neu gestartet werden.
Der gebräuchlichste Inkrementalgeber ist die Positionierung des Druckerscanners. Jedes Mal, wenn der Drucker eingeschaltet wird, können wir ein Knacken hören, was eigentlich der Drucker ist, der nach dem Referenznullpunkt sucht, nach dem er arbeiten kann.
Der Absolutwertgeber hat Speicher, Neustart bei Stromausfall ohne Zurückgehen auf Null, Sie können die Position des Ziels kennen. Dadurch wird der Absolutwertgeber dabei nicht gestört und seine Entstörungseigenschaften und Datenzuverlässigkeit werden erheblich verbessert.
2, das Codeschild ist anders
Da die Zählweise der beiden nicht gleich ist, ist auch das Codeschild der beiden sehr unterschiedlich.
Der Unterschied der Codeplatte ist einer der größten Unterschiede zwischen Absolutwertgeber und Inkrementalwertgeber.
Zusätzlich zu den oben genannten Unterschieden gibt es viele kleine Unterschiede zwischen Absolutwertgebern und Inkrementalgebern:
3, das Ausgangssignal ist anders
Ein Inkrementalgeber gibt ein Impulssignal aus, während ein Absolutwertgeber einen Satz binärer Werte ausgibt.
4, die Anzahl der verschiedenen Einschränkungen
Die Anzahl der Umdrehungen des Inkrementalgebers ist nicht begrenzt, während der Absolutwertgeber den Umdrehungsbereich nicht überschreiten kann.
5, das Anwendungsfeld ist nicht genau dasselbe
Mit oder ohne Haltepunktspeicher, Inkrementalgeber und Absolutwertgeber sind im Anwendungsbereich sehr unterschiedlich. Inkrementalgeber eignen sich eher zur Bestimmung von Geschwindigkeit, Weg oder Bewegungsrichtung, während Absolutwertgeber aufgrund ihrer Eigenschaften immer mehr im Bereich der industriellen Steuerungspositionierung eingesetzt werden.
6. Der Preis ist unterschiedlich
Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften des Absolutwertgebers ist der Preis höher als beim Inkrementalwertgeber.
Sehen wir uns anhand des Unterschieds zwischen den beiden an, auf welche Elemente bei der Auswahl eines Encoders geachtet werden muss:
Ob zur Aufrechterhaltung ein Stromausfall erforderlich ist
Absolutwertgeber müssen verwendet werden, wenn eine kontinuierliche Inspektion erforderlich ist.
Die erforderliche Messgenauigkeit
Relativ gesehen ist die Genauigkeit von Absolutwertgebern höher als die von Inkrementalwertgebern.
Auflösung der Auflösung
Die Auflösung des Encoders, d. h. die Anzahl der vom Encoder ausgegebenen Impulse, wenn sich die Motorrotorwelle einmal dreht. Die Auflösung ist einer der kritischsten Faktoren, die den Effekt der Geschwindigkeitsmessung beeinflussen.
Höchstgeschwindigkeit erforderlich
Die Geschwindigkeitsmessverfahren von Encodern werden in drei Kategorien eingeteilt: T-Verfahren, N-Verfahren und M/T-Verfahren.
Im Allgemeinen hat die T-Methode die beste Wirkung im Niedriggeschwindigkeitsbereich und die M-Methode ist besser als die T-Methode im Hochgeschwindigkeitsbereich. Obwohl die M/T-Methode viel höher ist als die M- und T-Methode, ist die Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung in den meisten Fällen auch besser als bei den beiden anderen Methoden.
Erforderliches Codeplattenmaterial
Materialien der Encoder-Codeplatte sind Glas, Metall, Kunststoff.
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Glascodeplatte wird auf dem Glas sehr dünne gravierte Linie abgeschieden, seine thermische Stabilität ist gut, hohe Präzision.
Die Metallcodeplatte ist direkt durch und durch die Gravurlinie, nicht leicht zu brechen, aber da das Metall eine bestimmte Dicke hat, kann die Genauigkeit beeinträchtigt werden, seine thermische Stabilität ist viel schlechter als die von Glas.
Die Kunststoff-Codeplatte ist wirtschaftlich, ihre Kosten sind niedrig, aber die Genauigkeit, die thermische Stabilität und die Lebensdauer sind schlechter.
Encoder-Auswahl zusätzlich zu den oben aufgeführten Faktoren, sondern auch viele andere Faktoren, die speziell auf die Verwendung des Anlasses und der Umgebung basieren, um eine Auswahl zu treffen.
Die beste Option ist, direkt mit dem Hersteller zu kommunizieren, ihm Ihre Bedürfnisse und Bedenken mitzuteilen, und er wird Sie gut beraten. An diesem Punkt können Sie ihre Vorschläge auf der Grundlage Ihres eigenen Verständnisses berücksichtigen.
