Энкодером называют устройство, преобразующие угловые перемещения механизмов в электрический сигнал. С помощью него можно получить информацию о вращающихся механизмах такую как угол поворота, скорость, направление, а также положение. Часто энкодеры называют датчиками угла поворота.
В зависимости от принципа выдачи данных, датчики энкодеры подразделяются на:
Инкрементальные – за один оборот выдает определенное количество импульсов. Отсчитывание данных импульсов от начальной точки вращения, позволяет определить угол поворота, количество полных кругов вращения, скорость и т.п.;
Абсолютные – в любой момент времени выдают информацию о текущей позиции механизма (угле поворота). Это достигается за счет формировании уникального цифрового кода, каждый из которых соответствует своему углу поворота.
Из чего состоит энкодер?
Рассмотрим устройство оптического (вид абсолютного) датчика угла поворота. Основными элементами такого устройства являются:
1. Вал – является связующим элементом между контролируемым вращающимся механизмом и датчиком энкодером;
2. Вращающийся диск – специальный диск с нанесенными на нем прорезями;
3 и 4. Излучатель и приемник – при вращении диска луч излучателя попадает в прорези диска в определенной последовательности, а приемник фиксирует это и преобразует в электрический сигнал;
5. Оптико-механический блок с шестернями – представляют собой редуктор с шестернями, на которых располагаются метки. Оптические датчики сканируют данные метки, но в зависимости от конструкции, несколько оборотов вала могут соответствовать одному обороту шестерни. Используется, обычно, в многооборотных абсолютных энкодерах;
6. Электронная плата для обработки сигнала – в зависимости от типа энкодера, может формировать на выходе, как аналоговый, так и цифровой сигнал.
Принцип работы
Общий принцип работы устройства крайне прост. Диск энкодера вращается вместе с валом, при этом за счет специальных прорезей в диске луч между приемником и излучателем, то появляется, то исчезает в определенной последовательности, по которой измерительная схема выдает электрический сигнал. На рисунке приведен принцип работы оптического энкодера.
Различия между абсолютным и инкрементальным энкодером заключается в их диске. Так в инкрементальном диск поделён на точно позиционированные метки.
Количество этих меток на диске обозначает о количестве импульсов за один оборот. Например, диск имеет 10000 меток, тогда например 5000 импульсов, говорит нам о повороте вала на 180 градусов.
В абсолютном энкодере диск разделён на определённое количество секторов. Каждый из секторов формирует свой цифровой код. И в зависимости от положения энкодера на выходе формируется цифровой код сектора. По этому коду можно судить о положении вала.
Применение
Датчики угла поворота используются во всех отраслях промышленности, и не только, где требуется получать информацию о движущихся объектах. Например:
- Упаковочные машины – для синхронизации работы машин;
- Бумаго-печатные машины – для автоматизации ротационных печатных машин;
- Деревообработка – для контроля за оборудования для резки и системы по перемещению заготовок;
- Металлообработка – пресса и различные режущие станки;
- Лифтовое оборудование;
- Телекоммуникация – контроль и управление положением антенн.
В зависимости от применяемой области энкодеры должны соответствовать определённым условиям. При применении в пищевой промышленности прибор должен быть выполнен в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами, то есть быть устойчивым к коррозии, к мойке прямым и сильным потоком воды.
В деревообрабатывающей промышленности и вообще в процессах, где выделяется большое количество пыли, энкодеры должны обладать высокой степенью защиты от пыли.
В тяжёлой промышленности применяемые энкодеры должны быть устойчивы к вибрациям и механическим нагрузкам и даже ударам.
Преимущества и возможности применения современных моделей энкодеров
Интересными и необычными местами применения энкодеров являются медицинская сфера и альтернативная энергетика. В медицине их можно встретить в аппаратах МРТ, где допускается использование определённых материалов, чтобы избежать контакта с магнитным полем томографа. Поэтому там применяются данные устройства из алюминия.
В альтернативной энергетике применяются специальные энкодеры, защищённые от воздействия ультрафиолета, а также устойчивые к дождю, снегу и перепаду температур, для позиционирования солнечных батарей в соответствии с движением солнца.
Для того, чтобы получить более подробную информацию о представленных на нашем сайте моделях энкодеров, вы можете обратиться к нашим специалистам. Они проконсультируют вас и помогут подобрать прибор для решения вашей задачи.
Оригинал статьи в нашей рассылке - подписывайтесь
Оставляйте комментарии.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропускать новые публикации.