Шкала представляет собой единственную дорожку с контрастными линиями по всей ширине шкалы, с номинальным шагом 30 мкм. Отсутствие нескольких параллельных дорожек обеспечивает защищенность от ошибок, связанных с рысканьем, а также существенно более широкий поперечный допуск на положение головки.
Получение изображения
Изображение шкалы формируется асферической линзой, снижающей дисторсию, на детекторной матрице, специально разработанной для энкодеров RESOLUTE. Такая оптическая схема, в которой оптический путь при освещении является изломанным, а при формировании изображения – прямым, оказывается исключительно компактной и при этом работающей очень стабильно, что гарантирует высокую точность воспроизведения, столь важную для обеспечения высокого качества измерений.
Декодирование и анализ данных
После захвата изображения детектором оно передается аналогово-цифровым преобразователем (ADC) в мощный процессор цифровой обработки сигналов (DSP). Затем с помощью специально разработанных алгоритмов на основе кода, нанесенного на шкалу, получают истинное абсолютное, однако относительно грубое значение положения. После этого выполняется проверка, и вводятся поправки с помощью дополнительных алгоритмов в процессоре DSP, в которых учитывается избыточность и преднамеренно введенные ограничения кода шкалы. В других подпрограммах выполняется расчет «точного» положения с высоким разрешением, и это значение объединяется с данными по «грубому» положению, что дает в результате истинное абсолютное положение с очень высоким разрешением.
Конечные проверки и вывод данных
После выполнения заключительных процедур проверки ошибок информация загружается по соответствующему протоколу в контроллер последовательно в виде чистого слова, описывающего положение с точностью в пределах 1 нм. Защита от электрических помех обеспечивается контролем с помощью циклического избыточного кода (Cyclic Redundancy Check – CRC). Весь этот процесс занимает всего несколько микросекунд и может повторяться до 25 000 раз в секунду. С помощью различных приемов, в том числе регулировки продолжительности вспышки с учетом скорости движения оси, такие характеристики поддерживаются на скоростях до 100 м/с, и при этом, что чрезвычайно важно, сохраняется исключительно низкий уровень дрожания при позиционировании при более низких рабочих скоростях.
Подводя итог…
Таким образом, мы имеем энкодер с широкими допусками к установке: Система RESOLUTE допускает погрешность ±0,5° по углу рысканья, тангажа и крена, а для расстояния между шкалой и считывающей головкой – целых ±150 мкм. В то же время широкая зона охвата оптики и усовершенствованные процедуры коррекции ошибок обеспечивают исключительно высокую устойчивость к оптическим помехам, связанными с пятнами, создаваемыми посторонними частицами или смазкой. При этом сохраняется разрешение 1 нм при скорости 100 м/с: RESOLUTE – вот ответ на самую сложную задачу абсолютных измерений.
PRI (цельный вал): энкодеры оптические инкрементальные OPKON. КИП-Сервис: промышленная автоматика
Датчики перемещения OPKON
OPKON
В пути
5 174
Купить
PRI 50AR6 HLD 5000 Z V3 2M5R SL-TS Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 5000имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
В наличии
Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 5000имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
Датчики перемещения OPKON
OPKON
В наличии
10 347
Купить
PRI 50AR6 HLD 2500 Z V3 2M5R SL-TS Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 2500имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
В наличии
Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 2500имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
PRI 50AR6 HLD 1024 Z V3 2M5R SL-TS Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 1024имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
В пути
Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 1024имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
Датчики перемещения OPKON
OPKON
В пути
5 174
Купить
В пути
Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 500имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
Датчики перемещения OPKON
OPKON
В пути
5 174
Купить
В наличии
Инкрементальный оптический энкодер (Цельный вал, Dкорп.=50мм, Dвала=6мм, выходной сигнал Push-pull/Line driver(HTL), разрешение 360имп/об, выход ABZ, Uпит. =5…24В, IP54, кабель 2,5 метра, угловой ввод, муфта 6×6 и кронштейн в комплекте)
Датчики перемещения OPKON
OPKON
В наличии
5 174
Купить
В наличии
5 174
Купить
В наличии
5 225
Купить
В наличии
5 225
Купить
В наличии
5 225
Купить
В наличии
5 225
Купить
Оптические энкодеры | РОБОТОША
Первые оптические энкодеры были разработаны в середине 1940-х годов «Фортепианной компанией Болдуина» для использования в качестве «тоновых колес», которые позволяли электрическим органам имитировать другие музыкальные инструменты. Современные устройства в основном представляют собой миниатюрные версии датчика приближения с использованием прерывания света. В энкодере сфокусированный луч света, направлен на совмещенный с излучателем фотоприемник, периодически прерывается вращающимся диском, расположенным между приемником и передатчиком света и закрепленный на валу контролируемого объекта. Диск может быть непрозрачным с отверстиями, либо прозрачным с нанесенным на него кодированным рисунком. По сравнению с более сложными преобразователями переменного тока, это простая схема кодирования реализует, по существу, цифровой вывод результатов с оптических датчиков в недорогой надежной конструкции с хорошей помехоустойчивостью.
Есть два основных типа оптических энкодеров: инкрементные и абсолютные. Инкрементный энкодер измеряет скорость вращения и может выдать относительное положение, в то время как абсолютный энкодер измеряет непосредственно угловое положение и на выходе дает скорость. Если не принимать во внимание изменение информации о местоположении, то с инкрементным энкодером, как правило, легче работать и он обеспечивает эквивалентное разрешение при гораздо более низкой стоимости, чем абсолютные оптические энкодеры.
Инкрементный оптический энкодер
Оптические поворотные инкрементные энкодеры, еще их называют датчиками угла поворота, стали наиболее популярным устройством для измерения угловой скорости и положения в моторах, на валу колеса или рулевого механизма. В мобильных роботах, энкодеры используются для контроля положения или скорости колес и других, управляемых при помощи моторов соединений. Из-за того, что энкодеры являются проприоцептивными датчиками, их оценка положения является лучшей в системе координат робота и, при решении задачи локализации робота (см. слайды «Проблема локализации мобильного робота»), требуются значительные поправки.
Принцип действия инкрементного энкодера
Простейшим типом инкрементного энкодера является одноканальный тахометр, обычно состоящий из механического прерывателя света, производящего определенное количество прямоугольных или синусоидальных импульсов, при каждом обороте вала. Увеличение числа импульсов увеличивает разрешение (и стоимость) модуля. Разрешение энкодера измеряется в числе отсчетов на оборот (CPR, cycles per revolution). Минимальное угловое разрешение легко вычислить по величине CPR. Типичный энкодер в мобильной робототехнике имеет значение 2000 CPR, в то же время промышленный оптический энкодер может иметь параметр CPR равный 10000. С точки зрения требуемого диапазона, конечно же важно, чтобы энкодер был достаточно быстрым, чтобы успевать считывать значения на предполагаемой скорости вращения. Промышленные оптические энкодеры полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым в робототехнических приложениях.
Эти, относительно недорогие устройства используются в качестве датчиков скорости в цепи обратной связи в системах управления, работающих на средних и высоких скоростях, но на очень малых скоростях чувствительны к шумам и проблемам со стабилизацией из-за ошибок квантования. Здесь нужно искать компромисс между разрешением и скоростью обновления: улучшенная переходная характеристика требует большей скорости обновления, которая для данного числа линий уменьшает число возможных импульсов энкодера для интервала дискретизации.
В дополнение к нестабильности на низких скоростях, одноканальный тахометр также неспособен определять направление вращения и, следовательно, не может быть использован в качестве датчика положения. Квадратурные энкодеры, преодолели эти проблемы путем добавления второго канала, смещенного относительно первого, поэтому результирующие последовательности импульсов сдвинуты по фазе на 90 градусов, как показано на рисунке ниже. Этот метод позволяет декодирующей электронике определить, какой канал опережает другой и, следовательно, установить направление вращения. Кроме того, четыре детектируемых различных состояния увеличивают разрешение в четыре раза без изменения диска прерывателя. Таким образом, энкодер, имеющий 2000 CPR выдаст при квадратурной реализации даст уже 8000 отсчетов. Дальнейшее улучшение возможно путем измерения синусоидальной волны с помощью оптического детектора и выполнения сложной интерполяции. Такие методы, хотя и редко используемые в мобильной робототехнике, могут дать 1000-кратное увеличение разрешения.
Принцип действия квадратурного инкрементного оптического энкодера
Следствием инкрементного характера фазо-квадратурных выходных сигналов является то, что любое разрешение углового положения может быть выражено не в абсолютной форме, а только относительно некоторой опорной точки. Создание такой точки отсчета может быть произведено несколькими способами. Для приложений, включающих непрерывное вращение на 360 градусов, большинство энкодеров включает в качестве третьего канала специальный индексный выход, который переходит в высокое состояние на каждом полном обороте вала. Промежуточные положения вала затем определяются числом, на которое увеличился, или уменьшился счетчик импульсов от этого известного индексированного положения. Одним из недостатков такого подхода является потеря информации об относительном положении в случае сбоя питания.
В случае ограниченного вращения, такого как возвратно-поступательное движение вдоль направляющих (как в станках с ЧПУ) можно использовать электрические концевые выключатели и/или механические ограничители для задания исходного положения. Для улучшения повторяемости, возврат в исходное положение разбивается на два этапа. Ось вращается с пониженной скоростью в соответствующем направлении до тех пор, пока не встретится механизм остановки, после чего происходит обраткое вращение в течение предопределенного короткого промежутка времени. Вал вращается медленно обратно до остановки на заданной медленной скорости из этой заданной начальной точки, тем самым, устраняя любые изменения в инерциальной нагрузке, которые могли бы повлиять на окончательное исходное положение. Этот двухэтапный подход используется, например, при старте шагового двигателя для инициализации позиционирования печатающей головки в принтерах.
С другой стороны, функция абсолютного индексирования может быть основана на каком-то внешнем действии по созданию опорной точки, которое отделено от цикла непосредственного сервоуправления. Хорошей иллюстрацией этой ситуации служит инкрементный датчик, используемый для отслеживания угла рулевого управления платформы. Например, когда робот включается в первый раз, абсолютный угол рулевого управления неизвестен и должен быть инициализирован, используя «привязку» действия к маякам на док-станции, соседней стене, или какой-либо другой идентифицирующий набор ориентиров. Увеличение или уменьшение значения счетчика электронного декодера используется для изменения регистра направления транспортного средства в относительной форме.
Как и большинство проприоцептивных датчиков, энкодеры, как правило, находятся в контролируемой среде внутренней структуры мобильного робота, и поэтому систематическая ошибка и кросс-чувствительность могут быть устранены. Точность оптических датчиков часто предполагается равной 100%, и, хотя это может быть не совсем корректно, какие-либо ошибки оптического датчика являются незначительными ошибками по сравнению с тем, что происходит за валом двигателя.
Абсолютный оптический энкодер
Абсолютные энкодеры обычно используются в приложениях с медленным вращением в которых недопустима потенциальная потеря информации о положении. Элементы дискретного детектора в фотоэлектрической матрице индивидуально совмещены с концентрическими дорожками на светопрерывателе, создавая эффект бесконтактной реализации энкодера с щеточными контактами. Назначение отдельной дорожки для каждого бита результирующего разрешения приводит к дискам большего размера (по сравнению с конструкцией инкрементного энкодера) и соответствующему снижению допустимого отклонения при ударе и вибрации. При этом каждая дополнительная дорожка энкодера удваивает разрешение, но учетверяет стоимость датчика.
Принцип действия абсолютного оптического энкодера
Вместо последовательного потока битов, как в инкрементном датчике, абсолютные оптические энкодеры обеспечивают параллельный вывод слова данных с уникальным кодом шаблона для каждого дискретного положения вала. Чаще всего используется код Грея, двоичное и двоично-десятичное кодирование. Характерной особенностью кода Грея (по имени изобретателя Франка Грея из Bell Labs) является то, что только один бит изменяется за раз, помогая избежать тем самым асинхронных неоднозначностей, обусловленными электронными и механическими допусками элементов. С другой стороны, двоичный код постоянно включает множество измененных битов при увеличении или уменьшении счета на единицу. Например, при переходе из положения 255 в положение 0, восемь бит меняются с 1 в 0. Так как нет никакой гарантии, что все пороговые детекторы, являющиеся элементами слежения детектора сработают одновременно, в момент перехода будет присутствовать значительная неопределенность в данной схеме кодирования. Поэтому требуется дополнительный сигнал подтверждения правильности данных, если больше чем один бит изменился между последовательными положениями энкодера.
Поворот 8-битного диска с кодом Грея
На рисунке слева поворот против часовой стрелки на одну позицию становится причиной изменения только одного бита. На рисунке справа такой же поворот двоично-кодированного диска станет причиной изменения всех битов в частном случае (с 255 в 0) иллюстрируя тем самым опорную линию на 12 часов.
Абсолютные энкодеры лучше всего подходят для медленных и/или редких поворотов, таких как кодирование угла поворота рулевого колеса, в отличие от измерения высокоскоростного непрерывного (например, ведущее колесо) вращения, которое потребует вычисления смещения вдоль всего пути движения. Хотя и не столь надежны как резольверы для высокотемпературных или в приложениях с высокой ударной стойкостью, абсолютные энкодеры могут работать при температурах свыше 125 градусов и средним разрешением (1000 отсчетов на оборот). Потенциальным недостатком абсолютных энкодеров является их параллельный вывод данных, который требует более сложного интерфейса из-за большего количества проводов. 13-битный абсолютный энкодер, использующий дополнительные выходные сигналы для помехоустойчивости потребует 28-жильный кабель (13 сигнальных пар плюс питание и заземление) вместо шести в случае с резольвером или инкрементным энкодером.
Еще по этой теме
Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.
Найдите удивительное оптического энкодера для усиленной безопасности Free Sample Now
О продукте и поставщиках:
Добро пожаловать в комплексную расширенную версию. оптического энкодера линейка продуктов на Alibaba. com для усиления безопасности и улучшенного обнаружения. Это передовое и премиальное качество. оптического энкодера неизбежны, когда речь идет о беспрецедентных протоколах безопасности, и их можно использовать в нескольких местах, требующих максимальной безопасности. Это высокочувствительное наблюдение. оптического энкодера, которые стоят каждой копейки и предлагаются ведущими поставщиками и оптовиками.
Независимо от того, какой уровень безопасности вам нужен, они оптимальны и эффективны. оптического энкодера может обнаруживать даже малейшие движения и мгновенно сообщать вам с помощью параметров мультифида. Эти. оптического энкодера прочны, долговечны и оснащены надежными расширенными функциями, обеспечивающими стабильное обслуживание. Вы можете получить доступ ко всем типам предотвращения и обнаружения. оптического энкодера на сайте, которые подкреплены безупречным послепродажным обслуживанием и более длительными гарантийными сроками.
Alibaba.com представляет вам эти обширные коллекции. оптического энкодера, которые доступны в различных вариантах, таких как инфракрасные, оптические, цифровые, с обнаружением движения, ультразвуковые и многие другие. Эти. оптического энкодера доступны в различных моделях, размерах, памяти, кормлении и функциях в зависимости от требований. Вы можете разместить их точно и эффективно. оптического энкодера у вас дома, в офисе, в магазинах, на производстве и даже в автомобиле, чтобы обнаруживать и избегать ненужных помех.
Купите эти продукты по самым доступным ценам, изучая различные. оптического энкодера диапазоны на Alibaba.com. Эти продукты имеют сертификаты качества ISO, CE, CEE, RoHS, FCC, а также доступны как OEM-заказы. Услуги по установке и обслуживанию на месте также предоставляются после покупки.
Как правильно выбрать датчик угла поворота
Датчик угла поворота марки Baumer
Инкрементальный энкодер измеряет угловое перемещение относительно опорной позиции. После сбоя питания система обработки данных должна дождаться, пока энкодер отправит информацию, соответствующую изначальной позиции, чтобы иметь возможность правильно использовать информацию, связанную с угловым смещением.
Инкрементальные энкодеры разработаны с использованием различных технологий, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Наиболее используемые технологии : • Оптические инкрементальные энкодеры: эти энкодеры используют светодиоды (LED) для считывания углового перемещения. Эти энкодеры являются экономичными и обеспечивают высокое разрешение (высокая точность). Эта технология широко используется в промышленности, тем не менее, функционирование оптической системы считывания может быть нарушено, если окружающая среда представляет опасность загрязнения (пыль, масло и т. д.). • Магнитные инкрементальные энкодеры: импульсы испускаются магнитами. Эта технология также широко распространена в промышленности, потому что магнитные энкодеры менее подвержены риску загрязнения.
Независимо от принципа работы энкодера, выходной сигнал представляет собой последовательность импульсов, которая представляет собой двоичное кодирование, то есть последовательность 1 и 0, которая соответствует угловому смещению, в зависимости от разрешения энкодера. Этот сигнал может быть использован для определения направления движения, величины смещения относительно изначальной позиции, скорости или ускорения.
В случае инкрементальных энкодеров вы можете подключить провода энкодера к входам автомата. Входы, которые будут использоваться, определяются рабочей частотой энкодера. Эта частота пропорциональна скорости вращения оси и разрешению энкодера. В случае повышенной частоты сигнал, соответствующий изначальной позиции, позволяет исправить ошибки в подсчетах некоторых импульсов.
Как правило, датчик угла поворота оснащен 5-12 выходами (проводами или клеммами разъема), которые должны быть подключены к счетчику. В случае энкодера с 5 выходами два провода используются для электропитания, а три других — для отправки сигналов, соответствующих угловому смещению.
Инкрементальные энкодеры
| Полное руководство
Как работает инкрементальный кодировщик?
Инкрементальный энкодер выдает указанное количество импульсов за один оборот энкодера. На выходе может быть одна строка импульсов (канал «A») или две строки импульсов (канал «A» и «B»), которые смещены для определения вращения. Эта фазировка между двумя сигналами называется квадратурой.
Узнайте больше о выходе квадратурного энкодера здесь
В инкрементальном оптическом энкодере типичный узел состоит из узла шпинделя, печатной платы и крышки.Печатная плата содержит матрицу датчиков, которая создает только два основных сигнала для определения положения и скорости. В инкрементальном оптическом энкодере оптический датчик обнаруживает свет, проходящий через маркированный диск. Диск перемещается по мере вращения узла шпинделя, и информация преобразуется печатной платой в импульсы. В инкрементальном магнитном энкодере оптический датчик заменяется магнитным датчиком, а вращающийся диск содержит ряд магнитных полюсов.
Опционально могут быть предоставлены дополнительные сигналы:
Индексный канал или канал «Z» может быть предоставлен в виде сигнала одного импульса на оборот для проверки начала отсчета и подсчета импульсов на каналах A и / или B.Этот индекс может быть привязан к A или B в их различных состояниях. Он также может быть без ворот и иметь различную ширину.
Коммутационные (U, V, W) каналы также могут быть предоставлены на некоторых кодерах. Эти сигналы согласованы с коммутационными обмотками серводвигателей. Они также гарантируют, что привод или усилитель для этих двигателей подает ток на каждую обмотку в правильной последовательности и на правильном уровне.
Альтернативные варианты инкрементального поворотного энкодера
В то время как инкрементальные энкодеры обычно используются во многих приложениях обратной связи, резольверы и абсолютные энкодеры предоставляют альтернативы в зависимости от требований приложения и среды.
Инкрементальные энкодеры и резольверы
Резольверы
— это электромеханические предшественники кодировщиков, основанные на технологии времен Второй мировой войны. Электрический ток создает магнитное поле вдоль центральной обмотки. Есть две обмотки, перпендикулярные друг другу. Одна обмотка фиксируется на месте, а другая перемещается по мере движения объекта. Изменения силы и местоположения двух взаимодействующих магнитных полей позволяют резольверу определять движение объекта.
Простота конструкции резольвера делает его надежным даже в экстремальных условиях, от низких и высоких температур до радиационного воздействия и даже механических помех от вибрации и ударов. Однако снисходительная природа резолверов как для источника, так и для сборки приложения достигается за счет их способности работать в сложных проектах приложений, поскольку они не могут производить данные с достаточной точностью. В отличие от инкрементальных энкодеров, резольверы выводят только аналоговые данные, для подключения которых может потребоваться специальная электроника.
Узнайте больше о резольверах и их работе здесь
Инкрементальные энкодеры
и абсолютные энкодеры
Абсолютные энкодеры
работают в ситуациях, когда точность как скорости, так и положения, отказоустойчивость и функциональная совместимость имеют большее значение, чем простота системы. Абсолютный энкодер имеет возможность «знать, где он находится» относительно своего положения в случае отключения питания системы и перезапуска, если энкодер перемещался во время отключения питания.
Абсолютный энкодер сам понимает информацию о местоположении — ему не нужно полагаться на внешнюю электронику, чтобы обеспечить базовый индекс для положения энкодера.Особенно по сравнению с резольверами и инкрементальными энкодерами очевидная сила абсолютных энкодеров заключается в том, как их точность позиционирования влияет на общую производительность приложения, поэтому обычно это энкодер для приложений с более высокой точностью, таких как ЧПУ, медицина и робототехника.
Узнайте больше об абсолютных энкодерах и о том, как они работают здесь
Как они работают и в чем их преимущества
Энкодер — это электромеханическое устройство, которое преобразует линейное или вращательное смещение в цифровые или импульсные сигналы. Самый популярный тип кодировщика — это оптический кодировщик.
Он состоит из вращающегося диска, источника света и фотодетектора (датчика света). Диск, который установлен на вращающемся валу, имеет узоры непрозрачного
и прозрачные секторы, закодированные в диск (см. рисунок 1). Когда диск вращается, эти узоры прерывают свет, излучаемый фотодетектором, создавая цифровой или импульсный выходной сигнал. Инкрементальный энкодер генерирует импульс для каждого шага приращения своего вращения.Хотя инкрементальный энкодер не выводит данные об абсолютном положении, он может обеспечить высокое разрешение по приемлемой цене. Например, инкрементальный энкодер с единственной кодовой дорожкой, называемый кодировщиком тахометра, генерирует импульсный сигнал, частота которого указывает скорость смещения. Однако выход одноканального кодировщика не указывает направление. Чтобы определить
Направляющий, двухканальный или квадратурный кодировщик использует два детектора и две кодовые дорожки. Самый распространенный тип инкрементального энкодера использует два выходных канала (A и B) для определения положения.Используя две кодовые дорожки с секторами, расположенными не на 90 ° по фазе, два выходных канала квадратурного энкодера указывают как положение, так и направление вращения. Например, если A опережает B, диск вращается по часовой стрелке. Если B опережает A, то диск вращается в
против часовой стрелки. Следовательно, отслеживая как количество импульсов, так и относительную фазу сигналов A и B, вы можете отслеживать как положение, так и направление вращения. Кроме того, некоторые квадратурные детекторы включают третий выходной канал, называемый нулевым или опорным сигналом, который выдает один импульс на оборот.Этот одиночный импульс может использоваться для точного определения исходной позиции
Разница между абсолютным и инкрементным энкодером
Инкрементальные и абсолютные энкодеры используются для измерения углового положения в широком спектре отраслей и приложений, включая станки, автоматизацию, упаковку, печать и оборудование для этикеток / маркировки.
Их также можно назвать угловыми энкодерами или датчиками вала с абсолютным / инкрементальным принципом работы энкодера, эти два принципа работают по-разному.
В чем разница между абсолютным и инкрементным энкодером?
Абсолютные энкодеры
Как абсолютные, так и инкрементальные энкодеры измеряют угловое положение на основе положения вала. Внутри абсолютного энкодера это положение сохраняется независимо от того, включен ли энкодер или нет, даже если движение совершается без питания энкодера и питание подается повторно, энкодер знает это истинное новое положение.
Они могут быть однооборотными или многооборотными, при этом требуется знать не только положение вала на один оборот, но и общее количество сделанных оборотов. Многооборотные энкодеры подходят для приложений, где требуются сложные или длительные измерения местоположения. Однооборотные энкодеры больше подходят для приложений с коротким ходом, когда требуется измерение положения в пределах одного поворота энкодера.
Наши абсолютные энкодеры имеют следующие преимущества;
Энергонезависимая память (истинное положение не теряется при потере питания)
Непрерывное считывание позиции не требуется
Нет резервного аккумулятора или функции переключения передач благодаря запатентованной технологии «Endra» от нашего партнера по поставкам Wachendorff.
Нет традиционного оптического диска, что снижает затраты на компоненты, связанные с этим, опять же благодаря запатентованной технологии «Endra» от Wachendoff.
Высокое разрешение с однооборотным до 16 бит и многооборотным до 44 бит.
Инкрементальные энкодеры
Инкрементальный энкодер является электромеханическим, он работает путем преобразования углового положения вала в цифровые или импульсные сигналы с помощью оптического диска. За один оборот генерируется определенное количество импульсов, и каждый импульс представляет собой приращение, соответствующее определенному разрешению.Инкрементальный энкодер может измерять изменение положения, но не абсолютное положение.
Каждый раз, когда включается инкрементальный энкодер, импульс отсчитывается от нуля, это означает, что позиция не сохраняется, и перед тем, как энкодер снова начнет отсчет, должно быть получено положение «сброс или референс». Это основное различие между абсолютным и инкрементным энкодером.
Преимущества инкрементальных энкодеров
Обычно более низкая стоимость, чем абсолютные энкодеры
Менее сложный, чем абсолютные энкодеры
Высокая помехозащищенность
Применение для абсолютных и инкрементальных энкодеров
Поскольку они проводят одинаковые измерения, как абсолютные, так и инкрементальные энкодеры могут использоваться для одних и тех же приложений — свяжитесь с нами, если у вас есть приложение и вы хотите получить совет о том, какой тип энкодера использовать.
Примеры приложений:
Применения для резки по длине
Домкраты железнодорожные
Вращение бутылок для нанесения этикеток
Приложения для печати
Приложения положения лифта
Автоматизированные сборочные линии
Упаковочные машины
Кодеры
используются во многих отраслях промышленности и хорошо подходят для множества приложений в таких отраслях, как;
Робототехника
Автоспорт
Тяжелые условия эксплуатации
Автоматика
Заводские приложения
Промышленное применение
Машиностроение
Пищевая промышленность
Техника для напитков
Контроль качества
Краны и строительство
Абсолютные и инкрементальные энкодеры от Variohm
Мы можем предложить ряд абсолютных и инкрементальных энкодеров от нашего поставщика Wachendorff.Взгляните на различные типы, представленные на нашем веб-сайте;
кодировщики Wachendorff есть;
Прочный и промышленный для любого применения
Стандартный ассортимент и индивидуальные версии
Предлагайте экспресс-производство для сокращения времени выполнения заказа
Предлагаемые комплексные системы
Предлагается с непревзойденной 5-летней производственной гарантией
Для получения дополнительной информации о кодировщиках или любом из продуктов в нашем портфолио, пожалуйста, свяжитесь с нами.
инкрементальных оптических поворотных энкодеров производства США | Инкрементальные энкодеры | Оптические энкодеры | Датчики вращения
Шаг 1: Количество строк:
— Выбрать —241202002502563605005126006358001000102412501500180020002048250025603000360040004096500051206000800081921000010240120001250015000160001638420000
Для наиболее продуктивного поиска инкрементального оптического энкодера мы рекомендуем выбирать в следующем порядке: количество строк, коммутация, размер отверстия.
Для пользовательских количества линий / коммутации / размеров отверстий, пожалуйста, свяжитесь с нами , и инженер по продажам поможет настроить оптический кодировщик для вашего приложения.
Внизу страницы вы найдете введение в инкрементальные оптические датчики вращения и дополнительную информацию о различиях между поворотными, инкрементальными и оптическими энкодерами.
QM35 Оптический датчик угла поворота EZ-Comm
Программируемая связь. Мировоззрение
Инкрементальные и коммутационные
Полное дополнение выходов
Безподшипниковая модульная конструкция
Низкий профиль: Ø1,44 «x 0,43» В
Стандартный разъем JAE
Инкрементальные и коммутационные
Полное дополнение выходов
Низкий профиль: Ø1,44 «x 0,43» В
Безподшипниковая модульная конструкция
Частотный диапазон 1 МГц
Стандартный разъем JAE
QML35 Оптический датчик угла поворота
Инкрементальные и коммутационные
Односторонние выходы
Низкопрофильный: Ø1,44 дюйма x 0. 43 «В
Безподшипниковая модульная конструкция
Частотный диапазон 1 МГц
Стандартный разъем Berg (FCI)
Оптический датчик угла поворота QM22
Размер миниатюрной упаковки:
Ø1,024 «x 0,486» В
Полный инкрементальный код
Односторонняя коммутация
Безподшипниковая модульная конструкция
Стандартный разъем JAE
QR145 Оптический датчик угла поворота
Инкрементальные и коммутационные
Широкие возможности настройки:
Герметичный IP66, работа 5-26В,
Высокая температура и т. Д.
Ø1,45 «x 0,87» В
Кабель Летающих Ведет
QR200 Оптический датчик угла поворота
Инкрементальные и коммутационные
Размеры отверстий до Ø0,625 «
Широкие возможности настройки:
Высокая температура, работа 5-26 В и т. Д.
Ø2,00 «x 0,93» В
Летающий кабель
QDh30 Оптический датчик угла поворота
Для промышленного применения
Стандарт уплотнения IP66 и IP64
Размер 20 и 25, фланец и сервопривод
Кабельный ввод или соединитель MS
5-26 В, стандарт эксплуатации
Линейный драйвер / открытый коллектор ABZ
QR12 Оптический датчик угла поворота
Ø1. 22 «x 0,99» H
Кодер с самым высоким разрешением
Sin / Cos или цифровой инкрементальный
Коммутация высокополюсного отсчета
Стандартный разъем JAE
LP12 Оптический поворотный энкодер
Низкопрофильный: Ø1,22 «x 0,82» В
Кодер с самым высоким разрешением
Sin / Cos или цифровой инкрементальный
Коммутация высокополюсного отсчета
Стандартный разъем JAE
HR12 Оптический датчик угла поворота
Крепление, совместимое с HEDS / HEDM
IP52 герметичный
Ø1.42 «x 1,12» H
Sin / Cos или цифровой инкрементальный
Коммутация подсчета высоких полюсов
JR12 Оптический датчик угла поворота
Крепление стопорной гайки
Размер 15 Резольвер Style
Ø1,22 «x 1,03» В
Sin / Cos или цифровой инкрементальный
Коммутация подсчета высоких полюсов
QR110 Оптический датчик угла поворота
Замена резольвера размера 11
Инкрементальный цельный вал
Ø1,062 «x 0,813» В
Опционально 5-26V Работа
Штекеры или ленточный кабель
Пожалуйста, измените конфигурацию или свяжитесь с нами для выбора нестандартного кодировщика.
Основные сведения об инкрементальном оптическом поворотном энкодере
Инкрементальные оптические датчики вращения, также известные как датчики вала, представляют собой электромеханические устройства обратной связи по положению. Генерируемые ими выходные данные предоставляют информацию для систем управления и позволяют им определять положение, скорость, ускорение, замедление и расстояние перемещения в приложениях управления движением.
Оптический кодировщик состоит из следующих компонентов: подвижного диска, источника светодиода (светоизлучающего диода), фотодетектора и процессора сигналов, который преобразует аналоговые сигналы в цифровые.
На диске кодировщика или кодовом колесе есть образец пробелов, называемых окнами. Когда светодиодный свет проходит через одну сторону диска, фотодиод обнаруживает прерывания. Фотодиод создает аналоговые сигналы, которые обрабатываются и оцифровываются для использования внешними устройствами управления.
Для чего используются инкрементальные оптические поворотные энкодеры?
Промышленные и коммерческие приложения, в которых используются оптические датчики вращения, включают:
Аэрокосмическая промышленность и оборона
Автоматизированные управляемые автомобили (АГВ)
Автономные мобильные роботы (AMR)
Конвейерные приложения
Лифты
Автоматизация производства
Сканеры гальванометров
Промышленное управление
Медицинское оборудование
Внедорожники
Нефть и газ
Пассажирский рельс
Целлюлозно-бумажные комбинаты
Робототехника
Вращающиеся радарные платформы
Серводвигатели
Сталелитейные заводы
Шаговые двигатели
Струнные потенциометры
Деревообработка
Узнайте больше о приложениях для оптических кодировщиков или свяжитесь с нами, чтобы получить помощь в выборе лучшего кодировщика для вашего конкретного проекта.
Датчики вращения
Датчики вращения, также известные как датчики вала, представляют собой электромеханические устройства обратной связи по положению. Генерируемые ими выходные данные предоставляют информацию для систем управления и позволяют им определять положение, скорость, ускорение, замедление и расстояние перемещения в приложениях управления движением.
Их называют поворотными энкодерами, потому что они измеряют, как далеко что-то вращается (например, вал серводвигателя). Это измерение расстояния вокруг оси называется угловым положением.
Для получения более подробной информации, включая схему, посетите нашу страницу о трансмиссионных поворотных энкодерах.
Инкрементальные энкодеры
Инкрементальный энкодер — это тип углового энкодера, который указывает движение и направление. Инкрементальные энкодеры работают, генерируя выходные сигналы A / B на основе определенного количества импульсов на оборот. Таким образом, угловое движение вала преобразуется в код (закодированный) для определения его положения или движения.
Инкрементальные энкодеры предоставляют информацию о скорости вращения двигателя и расстоянии.Они обычно используются для промышленных приложений управления движением.
Чтобы узнать больше о том, как работают инкрементальные энкодеры, посетите нашу страницу с основами инкрементальных энкодеров.
Датчики вращения: инкрементальные и абсолютные
Инкрементальный угловой энкодер отличается от абсолютного углового энкодера типом информации, которую он измеряет. Инкрементальные энкодеры измеряют изменение положения. Абсолютные энкодеры указывают абсолютное положение, которое является назначенной начальной точкой.Поскольку абсолютное или «нулевое» положение вала записывается, абсолютный энкодер предоставляет данные о положении даже после сбоя питания или если вал перемещается, когда энкодер выключен. Инкрементальные энкодеры требуют сброса или референтного положения каждый раз при включении, чтобы определить свое положение при вращении.
Оптические энкодеры
Оптический энкодер — это тип поворотного энкодера, в котором используется светодиодный источник света, фотодетектор (датчик света) и подвижный диск с прорезями для генерации и подсчета световых импульсов при вращении вала. Оптические энкодеры используются для измерения положения, скорости и ускорения в различных приложениях.
Оптические датчики вращения
чрезвычайно точны и предлагают более высокое разрешение (точность), что делает их идеальными для таких приложений, как станки, робототехника и КИМ (координатно-измерительные машины).
Если вы хотите узнать больше, погрузитесь в технические подробности работы оптических кодировщиков или изучите:
Продажа и поддержка оптического инкрементального энкодера
С 1989 года компания Quantum Devices известна своими инновациями в производстве инкрементальных энкодеров.Наша полная линейка высокопроизводительных энкодеров подходит для самых разных отраслей и приложений. Покупайте энкодеры онлайн прямо в нашем магазине. Чтобы узнать, какой угловой энкодер лучше всего подходит для вашего конкретного приложения, или запросить индивидуальную конфигурацию, свяжитесь с Quantum Devices сегодня.
Инкрементальные энкодеры | SICK
Инкрементальные энкодеры | БОЛЬНОЙ
Инкрементальные энкодеры генерируют информацию о положениях, углах и счетчиках вращения. Разрешающая способность определяется количеством строк или импульсов на оборот, которые кодер передает блоку управления при каждом обороте. Текущее положение может быть определено блоком управления путем подсчета этих импульсов. При включении станка может потребоваться контрольный прогон.
Кабельное соединение длиной 1 м, 1,5 м, 3 м, 5 м, 10 м
Количество линий 120… 16,384
Подождите …
Ваш запрос обрабатывается и может занять несколько секунд.
Оптические и магнитные, инкрементальные и поворотные
Что такое кодировщик?
Энкодер — это датчик механического движения, который генерирует цифровые сигналы в ответ на движение. В качестве электромеханического устройства кодировщик может предоставлять пользователям системы управления движением информацию о положении, скорости и направлении. Есть два разных типа энкодеров: линейные и поворотные. Линейный энкодер реагирует на движение по траектории, а угловой энкодер реагирует на вращательное движение.Кодировщик обычно классифицируется по его выходным данным. Инкрементальный энкодер генерирует последовательность импульсов, которая может использоваться для определения положения и скорости. Абсолютный энкодер генерирует уникальные битовые конфигурации для прямого отслеживания положения.
Блок-схема энкодеров
Основные типы энкодеров
Линейные и угловые энкодеры делятся на два основных типа: абсолютные энкодеры и инкрементальные энкодеры.Конструкция этих двух типов кодировщиков очень похожа; однако они различаются по физическим свойствам и интерпретации движения.
Инкрементальный энкодер
Односторонний кодировщик
Инкрементальный угловой энкодер также называется квадратурным энкодером. В энкодере этого типа используются датчики, которые используют оптический, механический или магнитный счетчик индекса для измерения углов.
Как работают инкрементальные энкодеры?
В инкрементальных датчиках вращения используется прозрачный диск, который содержит непрозрачные секции, равномерно разнесенные для определения движения.Светоизлучающий диод пропускает через стеклянный диск и обнаруживается фотодетектором. Это заставляет энкодер генерировать последовательность импульсов с равным интервалом при вращении. Выходные данные инкрементальных энкодеров измеряются в импульсах на оборот, которые используются для отслеживания положения или определения скорости.
Одноканальный выход обычно используется в приложениях, в которых направление движения не имеет значения. В случаях, когда важно определение направления, используется двухканальный квадратурный выход.Два канала, A и B, обычно на 90 электрических градусов не совпадают по фазе, и электронные компоненты определяют направление на основе фазового соотношения между двумя каналами. Положение инкрементального энкодера определяется суммированием всех импульсов счетчиком.
Снижение инкрементального энкодера — это потеря счета, которая происходит во время потери мощности. При перезапуске оборудование должно быть привязано к исходному положению для повторной инициализации счетчика. Однако есть некоторые инкрементальные энкодеры, такие как те, что продаются в Anaheim Automation, которые оснащены третьим каналом, называемым индексным каналом.Индексный канал генерирует одиночный импульс сигнала на оборот вала энкодера и часто используется в качестве опорного маркера. Затем контрольный маркер обозначается как начальная позиция, с которой можно возобновить подсчет или отслеживание позиции.
ПРИМЕЧАНИЕ: Инкрементальные энкодеры не так точны, как абсолютные угловые энкодеры, из-за возможности помех или неправильного считывания.
Абсолютный энкодер
Абсолютный энкодер содержит компоненты, которые также присутствуют в инкрементальных энкодерах.В них реализован фотодетектор и светодиодный источник света, но вместо диска с равномерно разнесенными линиями на диске абсолютный энкодер использует диск с узорами концентрических кругов.
Как работают абсолютные энкодеры?
Абсолютные энкодеры используют неподвижную маску между фотодетектором и диском энкодера, как показано ниже. Выходной сигнал, генерируемый абсолютным энкодером, представлен в цифровых битах, которые соответствуют уникальной позиции. Конфигурация бита создается светом, который принимается фотодетектором при вращении диска.Полученная световая конфигурация преобразуется в код серого. В результате каждая позиция имеет свою уникальную битовую конфигурацию.
Линейный кодировщик
Линейный энкодер — это датчик, преобразователь или считывающая головка, связанные со шкалой, которая кодирует положение. Датчик считывает шкалу и преобразует положение в аналоговый или цифровой сигнал, который преобразуется в цифровую индикацию. Движение определяется по изменению положения во времени.Этот метод работает как с оптическим, так и с магнитным линейным энкодером. Однако их отличают физические свойства.
Как работают оптические линейные энкодеры?
Источник света и линза создают параллельный луч света, который проходит через четыре окна сканирующей сетки. Четыре окна сканирования смещены на 90 градусов. Затем свет проходит через стеклянную шкалу и обнаруживается фотодатчиками. Затем шкала преобразует обнаруженный световой луч при перемещении сканирующего устройства.Обнаружение света фотодатчиком дает на выходе синусоидальную волну. Затем система линейного энкодера объединяет смещенные сигналы для создания двух синусоидальных выходных сигналов, которые симметричны, но сдвинуты по фазе на 90 градусов друг от друга. Опорный сигнал создается, когда пятый узор на сканирующей сетке выравнивается с идентичным рисунком на шкале.
Как работает линейный кодировщик?
Система линейного энкодера использует считывающую головку магнитного датчика и магнитную шкалу для создания TTL или аналогового выхода для каналов A и B. Когда магнитный датчик проходит вдоль магнитной шкалы, датчик определяет изменение магнитного поля и выдает сигнал. Эта частота выходного сигнала пропорциональна скорости измерения и перемещению датчика. Поскольку линейный энкодер обнаруживает изменение магнитного поля, интерференция света, масла, пыли и мусора не влияет на этот тип системы; поэтому они обеспечивают высокую надежность в суровых условиях.
Магнитный датчик угла поворота
Магнитный энкодер состоит из двух частей: ротора и датчика.Ротор вращается вместе с валом и содержит чередующиеся равномерно расположенные северный и южный полюса по своей окружности. Датчик обнаруживает эти небольшие сдвиги в положениях N >> S и S >> N. Существует множество методов обнаружения изменений магнитного поля, но в энкодерах используются два основных типа: эффект Холла и магниторезистивный. Датчики на эффекте Холла работают, обнаруживая изменение напряжения по магнитному отклонению электронов. Магниторезистивные датчики обнаруживают изменение сопротивления, вызванное магнитным полем.
Обнаружение на эффекте Холла Датчик вырабатывает и обрабатывает сигналы на эффекте Холла, создавая квадратурный сигнал, как это обычно бывает с оптическими энкодерами. Выходной сигнал генерируется путем измерения распределения магнитного потока по поверхности чипа. Точность вывода зависит от радиального расположения ИС по отношению к целевому магниту. Поверхность стружки должна быть параллельна магниту, чтобы воздушный зазор между магнитом и датчиком был одинаковым по всей поверхности датчика.
Магнитные кодировщики избегают трех уязвимостей, с которыми сталкиваются оптические кодировщики: • Отказы пломбы, которые допускают попадание загрязняющих веществ • Оптический диск может разбиться при вибрации или ударе • Отказы подшипников
Магнитные устройства, спроектированные эффективно, устраняют первые два режима отказа а также дают возможность снизить количество отказов подшипников. Магнитные энкодеры не делают ошибок из-за загрязнения, потому что их датчики обнаруживают изменения магнитных полей, встроенных в ротор, а масло, грязь и вода не влияют на эти магнитные поля.
Датчики на эффекте Холла
обычно имеют более низкую стоимость и менее точны, чем магниторезистивные датчики. Это означает, что датчики на эффекте Холла, когда они используются в кодировщике, производят большее «дрожание» или ошибку в сигнале, вызванную отклонениями датчика.
Коммутационные энкодеры
Коммутационный энкодер содержит те же основные компоненты, что и инкрементальные энкодеры, но с добавлением коммутационных дорожек вдоль внешнего края диска для вывода U / V / W.
Как работают коммутационные кодеры?
Коммутационные энкодеры
используют прозрачный диск с непрозрачными секциями, равномерно расположенными для определения движения. Светоизлучающий диод пропускает через стеклянный диск и обнаруживается фотодетектором. Это заставляет энкодер генерировать последовательность импульсов с равным интервалом при вращении. Выходные данные инкрементальных энкодеров измеряются в импульсах на оборот, которые используются для отслеживания положения или определения скорости.
Внешняя часть диска энкодера включает в себя коммутационные дорожки, которые предоставляют контроллеру информацию о точном положении полюсов двигателя, так что на двигатель может подаваться соответствующий входной сигнал контроллера. Коммутационные дорожки энкодера считывают положение двигателя и инструктируют контроллер о том, как обеспечить эффективный и правильный ток на двигатель, чтобы вызвать вращение. Коммутационный выход для U / V / W может быть в форме дифференциального выхода или открытого коллектора (зависит от производителя).
Как управляются энкодеры?
Датчики
управляются вращением вала, на котором они установлены. Вал входит в контакт со ступицей, которая находится внутри энкодера. Когда вал вращается, он заставляет диск с прозрачными и сплошными линиями вращаться по схеме энкодера. Схема энкодера содержит светодиод, который фиксируется фотоэлектрическим диодом и выдает импульсы пользователю. Скорость вращения диска будет зависеть от скорости вала, к которому подключен энкодер.Линии оптических и магнитных энкодеров Anaheim Automation питаются от одного источника питания +5 В постоянного тока и могут потреблять и отдавать 8 мА каждый.
Физические свойства
Линейные энкодеры
Ключевыми компонентами линейного энкодера являются блок сканирования, датчик, преобразователь или считывающая головка, соединенные с пропускающей или отражающей шкалой, которая кодирует положение. Шкала линейного энкодера обычно изготавливается из стекла и крепится к опоре, а блок сканирования содержит источник света, фотоэлементы и вторую стеклянную деталь, называемую сканирующей сеткой.В совокупности линейный энкодер может преобразовывать движение в цифровые или аналоговые сигналы для определения изменения положения с течением времени.
Датчики вращения
Ключевыми компонентами энкодера являются диск, источники света и детекторы, а также электроника. Диск содержит уникальный узор из концентрических вытравленных кругов и чередуется между непрозрачными и прозрачными сегментами. Этот шаблон обеспечивает уникальные битовые конфигурации и используется для назначения определенных позиций.Для каждого концентрического кольца поворотного энкодера есть источник света и детектор света, которые идентифицируют линии, нанесенные на диск. Электроника состоит из устройства вывода, которое принимает сигнал, полученный от датчика (источника света / детектора), для обеспечения обратной связи по положению и / или скорости. Все эти компоненты заключены в единый корпус.
Инкрементальные энкодеры
Дифференциальный энкодер
Ключевыми компонентами инкрементального энкодера являются стеклянный диск, светодиод (светоизлучающий диод) и фотодетектор. Прозрачный диск содержит непрозрачные секции, которые равномерно разнесены для отражения света, в то время как прозрачные секции позволяют свету проходить через них, как показано на Рисунке 2 ниже. В оптическом кодировщике используется светоизлучающий диод, который пропускает свет через прозрачные части диска. Проходящий свет принимается фотодетектором, который выдает электрический сигнал.
Где используются энкодеры?
Кодеры
стали жизненно важным источником для многих приложений, требующих обратной связи.Независимо от того, связано ли приложение со скоростью, направлением или расстоянием, широкие возможности кодировщика позволяют пользователям использовать эту информацию для точного управления. С появлением более высокого разрешения, надежности и более низкой стоимости кодеры становятся предпочтительной технологией во все большем количестве областей. Сегодня приложения для кодирования повсюду. Они используются в принтерах, автоматике, медицинских сканерах и научном оборудовании.
Линейка экономичных кодировщиков Anaheim Automation является разумным выбором для приложений, требующих управления с обратной связью.У Anaheim Automation линейка продуктов для кодировщиков разнообразна: промышленные компании, эксплуатирующие или проектирующие автоматизированное оборудование, включая обработку пищевых продуктов, этикетирование, резку по длине, конвейеры, погрузочно-разгрузочные работы, робототехнику, медицинскую диагностику и станки с ЧПУ.
Энкодеры используются во многих отраслях промышленности
Энкодеры стали важным компонентом приложений во многих различных отраслях промышленности. Ниже приводится неполный список отраслей, в которых используются кодировщики:
• Автомобильная промышленность — В автомобильной промышленности используются энкодеры, поскольку датчики механического движения могут применяться для управления скоростью. • Бытовая электроника и офисное оборудование — В индустрии бытовой электроники кодировщики широко используются в офисном оборудовании, таком как сканирующее оборудование на базе ПК, принтеры и сканеры. • Industrial — В промышленной индустрии энкодеры используются в этикетировочных машинах, упаковке и станках с одно- и многокоординатными контроллерами двигателей. Энкодеры также можно найти в системе управления станками с ЧПУ. • Медицина — В медицинской промышленности энкодеры используются в медицинских сканерах, микроскопическом или наноскопическом управлении движением автоматических устройств и дозирующих насосах. • Военные — Военные также используют кодеры для позиционирования антенн. • Scientific Instruments — энкодеры используются в научном оборудовании для позиционирования телескопа обсерватории.
Приложения для энкодеров
Энкодер может использоваться в приложениях, требующих обратной связи по положению, скорости, расстоянию и т. Д. Примеры, перечисленные ниже, иллюстрируют широкие возможности и реализации энкодера:
• Робототехника • Этикетировочные машины • Медицинское оборудование • Текстиль • Сверлильные станки • Обратная связь двигателя
• Сборочные машины • Упаковка • Системы индикации X и Y • Принтеры • Испытательные машины • Станки с ЧПУ
Как выбрать кодировщик
При выборе правильного кодировщика необходимо учитывать несколько важных критериев: 1. Выход 2. Желаемое разрешение (CPR) 3. Шум и длина кабеля 4. Индексный канал 5. Крышка / основание
Выход
Вывод зависит от требований приложения. Есть две формы вывода: инкрементная и абсолютная. Формы инкрементального вывода принимают форму выходных сигналов прямоугольной формы. Для приложений, требующих инкрементального энкодера, выходной сигнал равен нулю или питающему напряжению. Выходной сигнал инкрементального энкодера всегда представляет собой прямоугольную волну из-за переключения высокого (значение входного напряжения) и низкого (нулевого) значения сигнала.Абсолютные энкодеры работают так же, как инкрементальные энкодеры, но имеют разные методы вывода. Разрешение абсолютного энкодера описывается в битах. Выходные данные абсолютных энкодеров относятся к его положению в виде цифрового слова. Вместо непрерывного потока импульсов, наблюдаемого инкрементными энкодерами, абсолютные энкодеры выводят уникальное слово для каждой позиции в виде битов. Абсолютный энкодер, эквивалентный 1024 импульсам на оборот, имеет 10 бит (210 = 1024).
Желаемое разрешение (CPR)
Разрешение инкрементальных энкодеров часто описывается в количестве циклов на оборот (CPR). Циклов на оборот — это количество выходных импульсов на полный оборот диска энкодера. Например, энкодер с разрешением 1000 означает, что за один полный оборот энкодера генерируется 1000 импульсов.
Шум и длина кабеля
При выборе правильного кодировщика для любого приложения пользователь также должен учитывать шум и длину кабеля.Более длинные кабели более чувствительны к шумам. Для правильной работы системы крайне важно использовать кабели соответствующей длины. Рекомендуется использовать экранированные кабели с витой парой, желательно с низким значением емкости. Номинальное значение емкости обычно выражается в емкости на фут. Этот рейтинг важен для четко определенных прямоугольных импульсов на выходе энкодера, а не для «зубчатых» или «пилообразных» импульсов из-за помех.
Индексный канал
Индексный канал — это дополнительный выходной канал, который обеспечивает один выходной импульс на оборот.Этот импульс позволяет пользователю отслеживать положение и устанавливает контрольную точку. Этот выходной канал чрезвычайно важен для инкрементальных энкодеров при отключении питания. В случаях сбоя питания последний устойчивый индексный канал может использоваться как опорный маркер для точки перезапуска. Следовательно, когда такое происходит, индексный канал может оказаться весьма ценным в приложениях, использующих инкрементальные кодеры. Абсолютные энкодеры не имеют проблем с потерей отслеживания позиции в ситуациях потери мощности, потому что каждой позиции назначается уникальная битовая конфигурация.
Крышка / основание
Варианты крышки и основания рассматриваются с учетом требований конкретного приложения. Закрытые крышки помогают защитить кодировщик от частиц пыли. Варианты основания играют значительную роль в условиях сильной вибрации. Такими вариантами монтажа являются переносные клеи, которые приклеиваются непосредственно с обратной стороны энкодера к монтажной поверхности, формованные ушки для прямого монтажа. Anaheim Automation также предлагает различные варианты основания для монтажа.
Anaheim Automation предлагает широкий выбор вариантов крышек и оснований для удовлетворения ваших потребностей.
Варианты крышки:
Вариант E: Закрытая крышка Вариант H: Диаметр отверстия
Варианты основания:
Вариант с 3 вариантами: Все пять диаметров отверстий становятся 0,125 Вариант A: добавляет выравнивающий упор
G- Опция: формованные уши Опция R: переходная пластина с 3 прорезями Опция T: клей для переноса
Как установить кодировщик
После выбора подходящего двигателя важно знать, как его правильно установить.Установка каждого энкодера зависит от его крепления или варианта основания. Если энкодер должен быть установлен на валу двигателя, то можно использовать центрирующий инструмент для совмещения отверстия энкодера с валом. Различные варианты монтажа имеют разную функциональность. Опция R допускает ход движения на +/- 15 градусов, при котором энкодер может вращаться вперед и назад. Однако вариант T использует клей для приклеивания к задней части двигателя.
Пошаговые инструкции по установке кодировщика Anaheim Automation см. В наших видеоуроках здесь.Компания Anaheim Automation также предоставляет возможность использования сумматора кодировщика, где мы без проблем монтируем кодировщик для вас!
Преимущества энкодера
— Высокая надежность и точность — Недорогая обратная связь — Высокое разрешение — Интегрированная электроника — Предохранители оптических и цифровых технологий — Могут быть включены в существующие приложения — Компактный размер
Недостатки энкодера
— подвержен магнитным или радиопомехам (магнитные энкодеры) — Прямые помехи от источника света (оптические энкодеры) — Восприимчив к грязи, маслам и пыли
Устранение неисправностей
ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Техническая помощь в отношении линейки энкодеров, а также всей продукции, производимой или распространяемой Anaheim Automation, предоставляется бесплатно. Эта помощь предлагается, чтобы помочь клиенту в выборе продуктов Anaheim Automation для конкретного применения. Однако любые предложения по выбору, расценкам или применению кодировщика или любого другого продукта, предлагаемые персоналом Anaheim Automation, его представителями или дистрибьюторами, предназначены только для оказания помощи заказчику. Во всех случаях ответственность за определение пригодности специального кодировщика для конкретной конструкции системы лежит исключительно на заказчике. Несмотря на то, что прилагаются все усилия, чтобы дать надежные рекомендации относительно линейки продуктов Encoder, а также других продуктов для управления движением, а также для точного создания технических данных и иллюстраций, такие советы и документы предназначены только для справки и могут быть изменены без предварительного уведомления.
Проблема: Нет вывода Решение: Отсутствие вывода может быть результатом различных факторов. Могут быть предприняты шаги для обеспечения правильной работы кодировщика. Никакое механическое движение не приводит к выходу сигнала с энкодера. Чтобы исправить эту проблему, посмотрите, вращается ли энкодер. Убедитесь, что все перекрутки между кодировщиком и драйвером / контроллером выполнены правильно и что используется соответствующий источник напряжения. Плохие соединения или неподходящее напряжение могут нарушить нормальную работу кодировщика.Наконец, убедитесь, что в вашем приложении используется правильный тип сигнала (например, открытый коллектор, подтягивающий, линейный драйвер или двухтактный). Если проблема не исчезнет, по возможности поменяйте кодировщики местами, чтобы определить, является ли проблема кодировщиком.
Проблема: Невозможно найти индексный импульс Решение: Индексный импульс или опорный маркер — это выход энкодера один раз на оборот, и его лучше всего найти с помощью осциллографа. Убедитесь, что вся проводка между кодировщиком и драйвером / контроллером правильная и используется соответствующий источник напряжения. Если это не решит проблему, попробуйте снизить частоту вращения двигателя, так как драйвер / контроллер может быть не в состоянии идентифицировать индексный импульс при очень высоких значениях частоты вращения.
Проблема: Выходной счетчик указывает неправильное направление Решение: Если выходной счетчик указывает неправильное направление, проверьте конфигурацию провода. Посмотрите, не перепутаны ли какие-либо провода. Если они поменяны местами, просто поменяйте провода местами.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если ваше приложение использует индекс, реверсирование конфигурации проводов приводит к изменению опорного выравнивания.Если да, внесите соответствующие изменения в свое приложение.
Проблема: Энкодер не вращается Решение: Когда энкодеры находятся на открытом воздухе, частицы пыли и мусора могут накапливаться вокруг вала. Просто очистите открытую область и убедитесь, что нет предметов, препятствующих вращению кодировщика.
Проблема: Шумовые помехи Решение: Для повышения помехоустойчивости кодировщиков настоятельно рекомендуется, чтобы никакое другое электрическое оборудование не находилось поблизости или на достаточном расстоянии.Кабели энкодера также должны быть экранированы, а соответствующие провода должны быть заземлены, чтобы минимизировать электрические помехи.
Проблема: Искаженный или неправильный выходной сигнал Решение: Искаженный или неправильный выходной сигнал может быть любой комбинацией ненадежных соединений проводки, выходного сигнала энкодера, несовместимого с драйвером / контроллером, электрических помех или неправильного выравнивания. Проверьте соединения проводов, проблемы совместимости с кодировщиком и драйвером / контроллером, совмещение кодировщика и вала, чтобы решить эту проблему.-1 = дюйм на импульс
Глоссарий
Абсолютный энкодер — обеспечивает положение вала в конфигурации долота и может поддерживать или обеспечивать абсолютное положение даже после случаев потери / отказа питания.
Точность — разница в расстоянии между теоретическим и фактическим положением.
Циклов на оборот (CPR) — Циклов на оборот — это количество выходных импульсов на полный оборот диска энкодера.
Энкодер — это датчик механического движения, который генерирует цифровые сигналы в ответ на движение.
Инкрементальный энкодер — устройство, которое выдает последовательность импульсов в ответ на механическое движение. Выходной сигнал этого кодировщика имеет форму прямоугольной волны.
Индекс — отдельный выходной канал, который выдает один импульс на оборот вала. Его можно использовать для
установите ориентир или маркер для исходной позиции.
Интерполяция — метод увеличения разрешающей способности энкодера. Этот метод позволяет кодировщику создавать выходные данные с более высоким разрешением без увеличения общего размера диска и кодировщика.
Line Driver — это исходный выход. Это означает, что в состоянии «ВКЛ» драйвер линии будет подавать Vcc, а в состоянии «ВЫКЛ» драйвер будет плавать. Для приложений линейного драйвера требуется вход с понижением напряжения.
Открытый коллектор — выход с понижением частоты. В состоянии «ВЫКЛ.» Открытый коллектор будет заземлен, а в состоянии «ВКЛ.» Открытый коллектор будет плавать. Для приложений с открытым коллектором требуется исходный код.
Импульсов на оборот (PPR) — общее количество импульсов, произведенных за полный оборот вала энкодера.
Двухтактный — это комбинация линейного драйвера и открытого коллектора. В состоянии «ВЫКЛ.» Он будет заземлен, а в состоянии «ВКЛ.» Будет подавать напряжение Vcc.
Квадратурный энкодер — два выходных канала, сдвинутых по фазе на 90 электрических градусов. По разности фаз также можно определить направление вращения.
Разрешение — количество шагов строки на диске. Разрешение для инкрементальных энкодеров часто называют циклами на разрешение, а для абсолютных энкодеров — в битах.
Одноканальный энкодер — имеет только один выходной канал и используется в скоростных приложениях.
Прямоугольная волна — повторяющаяся форма волны, соответствующая высоким и низким сигналам.
Тест на кодировщик
1. Для чего используются инкрементальные энкодеры с одним выходным каналом?
A. Направление измерения B. Измерение скорости (тахометры) C. Обратная связь по положению
2. Что из перечисленного НЕ является разницей между абсолютным и инкрементным энкодером?
А.Абсолютные энкодеры обеспечивают уникальное положение. B. Absolute использует концентрические круги на прозрачном диске, в то время как инкрементальные энкодеры используют равномерно расположенные непрозрачные секции для определения движения. C. И абсолютные энкодеры, и инкрементальные энкодеры теряют положение из-за потери / отказа питания.
3. Что из следующего относится к индексному каналу?
A. Устройство отслеживания положения B. Базовая точка / точка начала отсчета C. Определение расстояния D. Все вышеперечисленное
4.Что делает кодировщик?
A. Чувствует механическое движение. B. Предоставляет информацию о положении, скорости и направлении. C. Преобразует аналоговую информацию в цифровую. D. Ничего из вышеперечисленного. E. Все вышеперечисленное.
5. Что означает CPR?
A. Циклов на оборот B. Счетов на оборот C. И A, и B D. Ничего из вышеперечисленного.
6. Опишите ниже различные типы выходов кодировщика.
TTL — — это схемы логических вентилей, предназначенные для ввода и вывода двух типов состояний сигнала: высокого (1) и низкого (0). При переходе между высоким и низким сигналами генерируются прямоугольные сигналы TTL.
Открытый коллектор — является выходом с пониженным энергопотреблением. В состоянии «ВЫКЛ.» Открытый коллектор будет заземлен, а в состоянии «ВКЛ.» Открытый коллектор будет плавать. Для приложений с открытым коллектором требуется исходный код.
Line Driver — является исходным выходом.Это означает, что в состоянии «ВКЛ» драйвер линии будет подавать Vcc, а в состоянии «ВЫКЛ» драйвер будет плавать. Для приложений линейного драйвера требуется вход с понижением напряжения.
Push-Pull — представляет собой комбинацию линейного драйвера и открытого коллектора. В состоянии «ВЫКЛ.» Он будет заземлен, а в состоянии «ВКЛ.» Будет подавать напряжение Vcc.
7. Что из перечисленного является преимуществом кодировщика?
A. Низкая стоимость B. Высокое разрешение C. Высокая надежность и точность D.Компактный размер E. Интеграция оптических и цифровых технологий F. Все вышеперечисленное
8. На сколько электрических градусов квадратурные каналы сдвинуты по фазе?
A. 45 B. 120 C. 60 D. 90
9. Перечислите критерии выбора энкодера:
1. Выход 2. Желаемое разрешение (CPR) 3. Шум и длина кабеля 4. Индексный канал 5.-1 = 0,000767 дюйма на импульс
Часто задаваемые вопросы о кодировщике
Q: Что такое энкодер? A: Энкодер — это датчик механического движения, который генерирует цифровые сигналы в ответ на движение.
Q: Как установить кодировщик? A: Для получения пошаговых руководств по установке кодировщиков Anaheim Automation щелкните здесь.
Q: В чем разница между абсолютным и инкрементным энкодерами? A: Абсолютные и инкрементальные энкодеры различаются двумя способами: — Каждая позиция абсолютного энкодера уникальна — Абсолютный энкодер никогда не теряет свое положение из-за потери мощности или отказа.Инкрементальные энкодеры теряют отслеживание положения при отключении или отключении питания
В: Что такое канал? A: Канал — это электрический выходной сигнал от энкодера.
В: Что такое квадратура? A: Квадратура имеет два выходных канала с повторяющимися прямоугольными волнами, которые сдвинуты по фазе на 90 электрических градусов. По разности фаз также можно определить направление вращения.
Q: Что такое индексный импульс? A: Индексный импульс, также называемый опорным или маркерным импульсом, представляет собой одиночный выходной импульс, генерируемый один раз за оборот.
Q: Какие еще существуют типы технологий кодирования? A: Существует два типа технологий кодирования. — Оптический: в этой технологии используется свет, попадающий в фотодиод через прорези в металлическом / стеклянном диске. — Магнитный: полоски намагниченного материала помещаются на вращающиеся диски и воспринимаются датчиками Холла или магниторезистивными датчиками.
Q: В каких типах приложений реализованы энкодеры? A: Они часто используются в шаговых двигателях, автоматизации, робототехнике, медицинских устройствах, управлении движением и многих других приложениях, требующих обратной связи по положению.
В: Работает ли диск кодировщика (колесо кодирования) с любым модулем кодировщика? A: Нет, каждое разрешение и каждый диаметр диска работают с разными модулями кодировщика.
В: Что такое PPR? A: PPR означает импульс на оборот во вращательном движении для вращательного движения и импульс на дюйм или миллиметр для линейного движения.
Q: Когда можно использовать единственный выходной канал в инкрементальном энкодере? A: Один выходной канал для инкрементального энкодера может использоваться, когда не важно определять направление.В таких приложениях используются тахометры.
Q: Будет ли компания Anaheim Automation устанавливать энкодер на двигатели? A: Да, будет создан специальный номер детали для включения энкодера, прикрепленного к двигателю.
Требуемое техническое обслуживание
Энкодеры
требуют очень небольшого обслуживания из-за их прочности и надежности. Тем не менее, рекомендуется минимизировать воздействие на энкодеры частиц пыли или мусора, а также, если они не предназначены для воздействия воды или влаги.Кроме того, под действием ударов и вибрации диски кодировщика могут поцарапаться, что приведет к поломке кодировщика. Если такое событие произойдет, возможно, потребуется заменить диск, чтобы обеспечить точные показания.
Условия окружающей среды для энкодера
Следующие меры по охране окружающей среды и безопасности должны соблюдаться на всех этапах эксплуатации, обслуживания и ремонта энкодера. Несоблюдение этих мер предосторожности нарушает стандарты безопасности при проектировании, производстве и предполагаемом использовании кодировщика.Обратите внимание, что даже с хорошо сконструированным кодировщиком неправильно эксплуатируемые и установленные изделия могут представлять опасность. Пользователь должен соблюдать меры предосторожности в отношении нагрузки и условий эксплуатации. В конечном итоге заказчик несет ответственность за правильный выбор, установку и работу кодировщика.
Атмосфера, в которой используется энкодер, должна способствовать соблюдению общих правил работы с электрическим / электронным оборудованием. Не используйте энкодер в присутствии легковоспламеняющихся газов, пыли, масла, пара или влаги.Для использования вне помещений энкодер должен быть защищен от внешних воздействий соответствующей крышкой, обеспечивая при этом достаточный поток воздуха и охлаждение. Влага может вызвать опасность поражения электрическим током и / или вызвать поломку системы. Следует уделять должное внимание недопущению попадания любых жидкостей и паров. Свяжитесь с заводом-изготовителем, если для вашего приложения требуются определенные степени защиты IP. Целесообразно устанавливать энкодер в среде, свободной от конденсата, пыли, электрических шумов, вибрации и ударов.
Кроме того, предпочтительно работать с энкодерами в нестатической защитной среде. Открытые цепи всегда должны быть надлежащим образом ограждены и / или закрыты для предотвращения несанкционированного контакта человека с цепями под напряжением. Во время подачи питания запрещается выполнять какие-либо работы. Не подключайте и не отключайте разъемы при включенном питании. После выключения питания подождите не менее 5 минут, прежде чем проводить инспекционные работы на кодировщике, потому что даже после отключения питания во внутренней цепи схемы кодировщика все еще будет оставаться некоторая электрическая энергия.
Спланируйте установку энкодера в конструкции системы, свободной от мусора, такого как металлический мусор от резки, сверления, нарезания резьбы и сварки, или любого другого постороннего материала, который может контактировать со схемой. Если не предотвратить попадание мусора в кодировщик, это может привести к повреждению и / или удару.
Срок службы энкодера
Срок службы энкодера зависит от различных факторов, таких как воздействие окружающей среды и использование в приложениях.За счет ограничения воздействия на кодировщик электрического оборудования, превышения рекомендованных температур, образования конденсата, вибрации и ударов, а также использования кодировщика в соответствии с указаниями производителя можно продлить срок службы кодировщика.
Принадлежности
Наряду с линейкой энкодеров, Anaheim Automation предлагает обширную линейку несимметричных и дифференциальных кабелей энкодеров с четырьмя, шестью и восемью выводами, длиной до 16 футов и инструментами для центрирования энкодеров.Кроме того, Anaheim Automation предлагает расширенную линейку шаговых, бесщеточных и серводвигателей, которые могут использоваться для энкодеров для ваших приложений.
Инкрементальный энкодер
— обзор
10.14 Инкрементальные энкодеры
В отличие от абсолютных энкодеров, инкрементальный энкодер сам по себе показывает только относительное перемещение вала или ползуна, и то только тогда, когда соответствующая электронная система запитана. Чтобы найти абсолютное положение, необходимо использовать другие средства; производитель кодера может предоставить дополнительные выходные данные, такие как дополнительные биты данных, указывающие, когда «индексные» метки пройдены, или разработчик системы может включать внешние переключатели, чтобы указать конец допустимого хода.В некоторых приложениях, например, в датчике положения вала, используемом для управления работой инструмента, незнание абсолютного положения в любом случае может не иметь значения.
В типичном инкрементальном энкодере два детектора , использующие оптическую или другую технологию, используются для выдачи цифровых сигналов X и Y от сетки нитей. Оба этих сигнала указывают движение вала или ползуна путем переключения их логического состояния через равные промежутки времени вращения вала или расстояния ползуна.Однако изменения логического состояния в сигнале X сдвинуты по сравнению с изменениями в сигнале Y . Что касается фазы лежащих в основе колебательных сигналов, которые были бы произведены движением с постоянной скоростью, они находятся в квадратуре , то есть между ними существует разность фаз 90 °. Ключ к работе этой системы заключается в том, что когда движение ползуна или вала меняет направление, разность фаз 90 ° между X и Y автоматически меняет направление в результате механического реверсирования.Это изменение фазы можно интерпретировать с помощью логической схемы, например, показанной на рисунке 10.16 (а).
Рисунок 10.16. (a) Принципиальная схема простого интерфейса инкрементного энкодера (b) Типичные формы сигналов при интерпретации движения
На рисунке 10.16 (a) счетчик таков, что нарастающие фронты, приложенные к одному входу, вызывают обратный отсчет выходного целого числа, в то время как применяемые импульсы к другому входу заставит его подсчитать. Счетные импульсы вырабатываются логическим элементом И, подключенным к X и Y , а триггер J-K «направляет» эти импульсы на тот или иной вход синхронизации счетчика в зависимости от направления движения.Это подробно показано на диаграммах формы сигналов на Рисунке 10.16 (b). Обратите внимание, что в этой схеме важно, чтобы логический элемент ИЛИ имел задержку распространения больше, чем время установки данных для триггера, и что самый короткий возможный период сигналов X и Y длиннее этого Задержка распространения. Отсюда следует, что существует максимально допустимая механическая скорость, которую эта схема может отслеживать без ошибок. К счастью, большинство логических вентилей работают настолько быстро, что обычно это не является серьезным ограничением.
Два сигнала, X и Y, необходимы в кодировщике этого типа, чтобы иметь возможность определять направление движения. В некоторых приложениях определение направления движения не требуется. Например, направление движения не имеет значения при регистрации общего износа подшипников вращающейся машины, а направление движения может быть уже известно в двигателях стиральных машин или в автомобильных электронных системах зажигания. В этом случае может использоваться единственный выход, питающий более простую последующую схему, такую как счетчик, показывающий «полное движение»; такие устройства часто называют «тахогенераторами» или «тахометрами».
В схеме, показанной на рисунке 10.16, один импульс счета подается в счетчик для каждого периода сигналов X или Y , в зависимости от направления движения. Фактически, в каждом из этих периодов имеется четыре логических перехода, по два от каждого из X и Y в квадратуре, и, таким образом, для получения наибольшего разрешения от кодировщика путем обнаружения и подсчета каждого логического перехода требуется много нужна более сложная схема.На рисунке 10.17 показана схема, предназначенная для такой интерпретации всех логических переходов на выходе энкодера. В этой схеме цепи RC вместе с инверторами Шмитта используются для введения четко определенных задержек сигнала порядка τ = RC = 100 Ом × 2 нФ = 200 нс = 0,2 мкс, а соответствующие вентили XNOR создают логику. высокие шипы, продолжающиеся на этот период. Все подробности работы этой схемы оставлены в качестве упражнения. Эта схема может использоваться с типичным коммерческим линейным энкодером длиной 1 м и с разрешением 5 мкм между каждым логическим переходом, что дает полный период энкодера 20 мкм и общий возможный счет ± 2 x 10 5 в зависимости от нулевое исходное положение.
Затем с помощью специально разработанных алгоритмов на основе кода, нанесенного на шкалу, получают истинное абсолютное, однако относительно грубое значение положения. После этого выполняется проверка, и вводятся поправки с помощью дополнительных алгоритмов в процессоре DSP, в которых учитывается избыточность и преднамеренно введенные ограничения кода шкалы. В других подпрограммах выполняется расчет «точного» положения с высоким разрешением, и это значение объединяется с данными по «грубому» положению, что дает в результате истинное абсолютное положение с очень высоким разрешением.
С помощью различных приемов, в том числе регулировки продолжительности вспышки с учетом скорости движения оси, такие характеристики поддерживаются на скоростях до 100 м/с, и при этом, что чрезвычайно важно, сохраняется исключительно низкий уровень дрожания при позиционировании при более низких рабочих скоростях.
Современные устройства в основном представляют собой миниатюрные версии датчика приближения с использованием прерывания света. В энкодере сфокусированный луч света, направлен на совмещенный с излучателем фотоприемник, периодически прерывается вращающимся диском, расположенным между приемником и передатчиком света и закрепленный на валу контролируемого объекта. Диск может быть непрозрачным с отверстиями, либо прозрачным с нанесенным на него кодированным рисунком. По сравнению с более сложными преобразователями переменного тока, это простая схема кодирования реализует, по существу, цифровой вывод результатов с оптических датчиков в недорогой надежной конструкции с хорошей помехоустойчивостью.
Разрешение энкодера измеряется в числе отсчетов на оборот (CPR, cycles per revolution). Минимальное угловое разрешение легко вычислить по величине CPR. Типичный энкодер в мобильной робототехнике имеет значение 2000 CPR, в то же время промышленный оптический энкодер может иметь параметр CPR равный 10000. С точки зрения требуемого диапазона, конечно же важно, чтобы энкодер был достаточно быстрым, чтобы успевать считывать значения на предполагаемой скорости вращения. Промышленные оптические энкодеры полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым в робототехнических приложениях.
Для улучшения повторяемости, возврат в исходное положение разбивается на два этапа. Ось вращается с пониженной скоростью в соответствующем направлении до тех пор, пока не встретится механизм остановки, после чего происходит обраткое вращение в течение предопределенного короткого промежутка времени. Вал вращается медленно обратно до остановки на заданной медленной скорости из этой заданной начальной точки, тем самым, устраняя любые изменения в инерциальной нагрузке, которые могли бы повлиять на окончательное исходное положение. Этот двухэтапный подход используется, например, при старте шагового двигателя для инициализации позиционирования печатающей головки в принтерах.
Например, когда робот включается в первый раз, абсолютный угол рулевого управления неизвестен и должен быть инициализирован, используя «привязку» действия к маякам на док-станции, соседней стене, или какой-либо другой идентифицирующий набор ориентиров. Увеличение или уменьшение значения счетчика электронного декодера используется для изменения регистра направления транспортного средства в относительной форме.
С другой стороны, двоичный код постоянно включает множество измененных битов при увеличении или уменьшении счета на единицу. Например, при переходе из положения 255 в положение 0, восемь бит меняются с 1 в 0. Так как нет никакой гарантии, что все пороговые детекторы, являющиеся элементами слежения детектора сработают одновременно, в момент перехода будет присутствовать значительная неопределенность в данной схеме кодирования. Поэтому требуется дополнительный сигнал подтверждения правильности данных, если больше чем один бит изменился между последовательными положениями энкодера.
Хотя и не столь надежны как резольверы для высокотемпературных или в приложениях с высокой ударной стойкостью, абсолютные энкодеры могут работать при температурах свыше 125 градусов и средним разрешением (1000 отсчетов на оборот). Потенциальным недостатком абсолютных энкодеров является их параллельный вывод данных, который требует более сложного интерфейса из-за большего количества проводов. 13-битный абсолютный энкодер, использующий дополнительные выходные сигналы для помехоустойчивости потребует 28-жильный кабель (13 сигнальных пар плюс питание и заземление) вместо шести в случае с резольвером или инкрементным энкодером.com для усиления безопасности и улучшенного обнаружения. Это передовое и премиальное качество. оптического энкодера неизбежны, когда речь идет о беспрецедентных протоколах безопасности, и их можно использовать в нескольких местах, требующих максимальной безопасности. Это высокочувствительное наблюдение. оптического энкодера, которые стоят каждой копейки и предлагаются ведущими поставщиками и оптовиками.
После сбоя питания система обработки данных должна дождаться, пока энкодер отправит информацию, соответствующую изначальной позиции, чтобы иметь возможность правильно использовать информацию, связанную с угловым смещением.
Электрический ток создает магнитное поле вдоль центральной обмотки. Есть две обмотки, перпендикулярные друг другу. Одна обмотка фиксируется на месте, а другая перемещается по мере движения объекта. Изменения силы и местоположения двух взаимодействующих магнитных полей позволяют резольверу определять движение объекта.
Абсолютный энкодер имеет возможность «знать, где он находится» относительно своего положения в случае отключения питания системы и перезапуска, если энкодер перемещался во время отключения питания. 
Самый популярный тип кодировщика — это оптический кодировщик.
Он состоит из вращающегося диска, источника света и фотодетектора (датчика света). Диск, который установлен на вращающемся валу, имеет узоры непрозрачного
и прозрачные секторы, закодированные в диск (см. рисунок 1). Когда диск вращается, эти узоры прерывают свет, излучаемый фотодетектором, создавая цифровой или импульсный выходной сигнал. 
Многооборотные энкодеры подходят для приложений, где требуются сложные или длительные измерения местоположения. Однооборотные энкодеры больше подходят для приложений с коротким ходом, когда требуется измерение положения в пределах одного поворота энкодера. 
43 «В 
22 «x 0,99» H 
Оптические энкодеры используются для измерения положения, скорости и ускорения в различных приложениях. 
Разрешающая способность определяется количеством строк или импульсов на оборот, которые кодер передает блоку управления при каждом обороте. Текущее положение может быть определено блоком управления путем подсчета этих импульсов. При включении станка может потребоваться контрольный прогон. 
5 … 30 В постоянного тока 
Питание 5 … 30 В 
.. + 85 ° C 
Линейный энкодер реагирует на движение по траектории, а угловой энкодер реагирует на вращательное движение.Кодировщик обычно классифицируется по его выходным данным. Инкрементальный энкодер генерирует последовательность импульсов, которая может использоваться для определения положения и скорости. Абсолютный энкодер генерирует уникальные битовые конфигурации для прямого отслеживания положения. 
Когда магнитный датчик проходит вдоль магнитной шкалы, датчик определяет изменение магнитного поля и выдает сигнал. Эта частота выходного сигнала пропорциональна скорости измерения и перемещению датчика. Поскольку линейный энкодер обнаруживает изменение магнитного поля, интерференция света, масла, пыли и мусора не влияет на этот тип системы; поэтому они обеспечивают высокую надежность в суровых условиях. 
Магниторезистивные датчики обнаруживают изменение сопротивления, вызванное магнитным полем.
Магнитные энкодеры не делают ошибок из-за загрязнения, потому что их датчики обнаруживают изменения магнитных полей, встроенных в ротор, а масло, грязь и вода не влияют на эти магнитные поля. 
Это заставляет энкодер генерировать последовательность импульсов с равным интервалом при вращении. Выходные данные инкрементальных энкодеров измеряются в импульсах на оборот, которые используются для отслеживания положения или определения скорости.
Схема энкодера содержит светодиод, который фиксируется фотоэлектрическим диодом и выдает импульсы пользователю. Скорость вращения диска будет зависеть от скорости вала, к которому подключен энкодер.Линии оптических и магнитных энкодеров Anaheim Automation питаются от одного источника питания +5 В постоянного тока и могут потреблять и отдавать 8 мА каждый. 
Прозрачный диск содержит непрозрачные секции, которые равномерно разнесены для отражения света, в то время как прозрачные секции позволяют свету проходить через них, как показано на Рисунке 2 ниже. В оптическом кодировщике используется светоизлучающий диод, который пропускает свет через прозрачные части диска. Проходящий свет принимается фотодетектором, который выдает электрический сигнал. 
Выход 
Абсолютный энкодер, эквивалентный 1024 импульсам на оборот, имеет 10 бит (210 = 1024).
Такими вариантами монтажа являются переносные клеи, которые приклеиваются непосредственно с обратной стороны энкодера к монтажной поверхности, формованные ушки для прямого монтажа. Anaheim Automation также предлагает различные варианты основания для монтажа.
Различные варианты монтажа имеют разную функциональность. Опция R допускает ход движения на +/- 15 градусов, при котором энкодер может вращаться вперед и назад. Однако вариант T использует клей для приклеивания к задней части двигателя.
Эта помощь предлагается, чтобы помочь клиенту в выборе продуктов Anaheim Automation для конкретного применения. Однако любые предложения по выбору, расценкам или применению кодировщика или любого другого продукта, предлагаемые персоналом Anaheim Automation, его представителями или дистрибьюторами, предназначены только для оказания помощи заказчику. Во всех случаях ответственность за определение пригодности специального кодировщика для конкретной конструкции системы лежит исключительно на заказчике. Несмотря на то, что прилагаются все усилия, чтобы дать надежные рекомендации относительно линейки продуктов Encoder, а также других продуктов для управления движением, а также для точного создания технических данных и иллюстраций, такие советы и документы предназначены только для справки и могут быть изменены без предварительного уведомления.
Никакое механическое движение не приводит к выходу сигнала с энкодера. Чтобы исправить эту проблему, посмотрите, вращается ли энкодер. Убедитесь, что все перекрутки между кодировщиком и драйвером / контроллером выполнены правильно и что используется соответствующий источник напряжения. Плохие соединения или неподходящее напряжение могут нарушить нормальную работу кодировщика.Наконец, убедитесь, что в вашем приложении используется правильный тип сигнала (например, открытый коллектор, подтягивающий, линейный драйвер или двухтактный). Если проблема не исчезнет, по возможности поменяйте кодировщики местами, чтобы определить, является ли проблема кодировщиком.
Если это не решит проблему, попробуйте снизить частоту вращения двигателя, так как драйвер / контроллер может быть не в состоянии идентифицировать индексный импульс при очень высоких значениях частоты вращения.
Для приложений линейного драйвера требуется вход с понижением напряжения.
Определение расстояния