La parola "encoder" è di origine inglese.Deriva dalla parola codifica, che significa "trasformare". I produttori più famosi al mondo di questi dispositivi sono marchi noti come Siemens, SKB IS, HEIDENHAIN RLS, Baumer, SICK AG, Balluff, Schneider electric (Autonics Telemecanique), OMRON.
Ambito e scopo dell'applicazione
L'encoder è un sensore utilizzato in ambito industrialearee con l'obiettivo di convertire il valore controllato in un segnale elettrico. Usandolo, ad esempio, viene determinata la posizione dell'albero di un motore elettrico. A causa del fatto che ogni dispositivo in cui viene utilizzata la rotazione deve necessariamente essere dotato di un dispositivo che controlla l'accuratezza della coppia, le applicazioni popolari per tali convertitori sono sistemi di movimento precisi. Lo scopo principale per cui viene utilizzato l'encoder è misurare l'angolo di rotazione dell'oggetto durante la rotazione. Gli encoder sono indispensabili nel processo di produzione delle imprese di macchine utensili, nei complessi di attrezzature di lavoro. Sono inoltre utilizzati in molti strumenti di misura moderni, che devono registrare misurazioni ad alta precisione di angoli, rotazione, curve e inclinazioni.
Classifica encoder
Tutti gli encoder attualmente noti sono divisi in assoluti e incrementali, resistori, magnetici e ottici, funzionanti attraverso reti industriali o un'interfaccia bus.
A seconda del principio generale di funzionamento, si distinguonoencoder assoluti e incrementali. La differenza tra i due sta nei compiti che svolgono. L'elenco di attività per un encoder assoluto è molto più ampio dell'elenco coperto da un encoder incrementale.
Encoder incrementali
Questo è un sensore di impulsi.Nel processo di rotazione dell'oggetto alle sue uscite vengono registrati impulsi, il cui numero è direttamente proporzionale all'angolo di rotazione dell'oggetto. Tipicamente, i convertitori incrementali vengono utilizzati nell'industria delle macchine utensili per registrare il movimento angolare dell'albero o nei sistemi automatizzati nel circuito di retroazione per misurare e registrare la velocità di rotazione dell'albero.
Un encoder incrementale è un dispositivofunzionante sulla base di dati provenienti da impulsi generati durante la rotazione. Il numero di impulsi per unità di rivoluzione: questo è il principale parametro di funzionamento di questo dispositivo. Il valore corrente è determinato dal sensore con il metodo di conteggio del numero di impulsi dal punto di riferimento. Per collegare i sistemi di riferimento sull'encoder a impulsi, vengono impostati i segni di riferimento, che sono i segni di partenza dopo aver acceso l'apparecchiatura. La determinazione dei dati mediante un convertitore incrementale è possibile solo durante la rotazione o la rotazione. Quando la rotazione si arresta, tutti i dati dell'encoder vengono ripristinati. Di conseguenza, alla successiva attivazione, i precedenti dati del contatore saranno sconosciuti. Per comodità del suo funzionamento dovrebbe portare l'albero nella sua posizione originale. L'encoder incrementale è ideale per il compito di misurare la velocità di rotazione. Contando il numero di impulsi dal segno di riferimento, è anche possibile determinare con precisione la coordinata corrente dell'angolo di rotazione dell'oggetto.
Encoder assoluti
Cosiddetto sensore di posizione assoluto.Tipicamente, in tali encoder, si osservano processi più complessi di elaborazione del segnale elettronico e c'è un circuito ottico. Ma poi forniscono i dettagli dell'oggetto immediatamente dopo l'accensione, che è spesso necessario per il corretto funzionamento del sistema nel suo insieme. Rispetto a quello incrementale, l'uso di encoder assoluti consente di risolvere una gamma molto più ampia di problemi, poiché le misurazioni vengono eseguite non con l'aiuto del fissaggio ad impulsi, ma con speciali codici digitali. L'unità di misura di tale apparato è il numero di codici digitali unici per unità di rotazione (1 giro).
Varietà di encoder assoluti
A seconda delle caratteristiche delle caratteristicheGli encoder assoluti possono variare in base al tipo di montaggio, alla presenza di un albero passante o passante, cavo o sporgente. La gamma di tali dispositivi è anche molto diversificata in termini di caratteristiche esterne: lunghezza, diametro della custodia e così via. Inoltre, è noto che i sensori di misurazione della posizione assoluta durante la rotazione sono multigiro e monogiro. Quelle a giro singolo determinano la coordinata corrente entro 1 giro e quelle a giro multiplo sono in grado di riconoscere qualche altro giro aggiuntivo.
Encoder ottico - che cos'è?
Questo convertitore è difficileun disco montato su un albero di vetro. L'encoder ottico, contrariamente ai sensori sopra descritti, è inoltre dotato di un raster ottico, che durante la rotazione dell'albero si sposta e converte la coppia in un flusso di luce, che viene successivamente ricevuto dal fotosensore.
Questo tipo di trasduttore fissa gli angolirotazione, dove ogni posizione univoca corrisponde a un codice univoco speciale di numeri. Insieme al numero di giri, è l'unità di misura del sensore. Il collegamento dell'encoder e il principio del suo funzionamento sono identici al funzionamento del dispositivo incrementale sopra descritto.
Tipi di sensori a seconda del principio di funzionamento
Secondo le caratteristiche del lavoro, gli encoder sono divisi in magnetici e fotoelettrici.
Il principio fisico del primo è basato suapplicazione dell'effetto Hall, scoperto nel 1879 da E. Hall. In questo caso, la differenza di potenziale sorge solo quando il conduttore CC è posizionato nella regione del campo magnetico.
In termini di risoluzione e precisione, l'encoder magnetico è inferiore al fotoelettrico, ma la sua implementazione è più semplice. È molto meno esigente in termini di spazi e condizioni operative.
Rappresentante encoder magneticoun dispositivo che fissa il ciclo di passaggio del polo magnetico di un magnete rotante situato vicino all'elemento sensibile. L'espressione dei dati del trasmettitore ha anche la forma di un codice digitale.
L'encoder fotoelettrico è un sensore,funziona sulla base dell'effetto fotoelettrico, che si osserva a seguito dell'esposizione alla luce su una sostanza. Questo principio fu scoperto nel 1887 da G. Hertz. Nel processo di funzionamento di un sensore di questo tipo, si osserva una conversione costante del raggio luminoso in un segnale elettrico.
