Słowo „enkoder” pochodzi z języka angielskiego.Pochodzi od słowa kodować, co oznacza „transformować”. Najbardziej znanymi światowymi producentami tych urządzeń są tak znane marki jak Siemens, SKB IS, HEIDENHAIN RLS, Baumer, SICK AG, Balluff, Schneider electric (Autonics Telemecanique), OMRON.
Zakres i cel zastosowania
Enkoder to czujnik stosowany w przemyśleobszary w celu przekształcenia wartości kontrolowanej w sygnał elektryczny. Korzystając z niego, na przykład, określa się pozycję wału silnika elektrycznego. Ze względu na fakt, że każde urządzenie, w którym wykorzystywany jest obrót, musi koniecznie być wyposażone w urządzenie kontrolujące dokładność momentu obrotowego, popularne zastosowania takich przetworników to precyzyjne systemy ruchu. Głównym celem zastosowania enkodera jest pomiar kąta obrotu obiektu podczas obrotu. Enkodery są niezbędne w procesie produkcyjnym w przedsiębiorstwach obrabiarek, w kompleksach sprzętu roboczego. Są one również stosowane w wielu nowoczesnych przyrządach pomiarowych, które muszą rejestrować bardzo precyzyjne pomiary kątów, obrotu, zwojów i nachyleń.
Ranking enkoderów
Wszystkie obecnie znane enkodery dzielą się na absolutne i przyrostowe, rezystorowe, magnetyczne i optyczne, pracujące za pośrednictwem sieci przemysłowych lub interfejsu magistrali.
W zależności od ogólnej zasady działania są one rozróżnianeenkodery absolutne i przyrostowe. Różnica między nimi polega na wykonywanych zadaniach. Lista zadań dla enkodera absolutnego jest znacznie szersza niż lista objęta enkoderem inkrementalnym.
Enkodery inkrementalne
To jest czujnik pulsu.W procesie obracania obiektu na jego wyjściach rejestrowane są impulsy, których liczba jest wprost proporcjonalna do kąta obrotu obiektu. Zazwyczaj inkrementalne konwertery są używane w przemyśle obrabiarek do rejestrowania ruchu kątowego wału lub w automatycznych systemach w obwodzie sprzężenia zwrotnego w celu pomiaru i rejestrowania prędkości obrotowej wału.
Enkoder inkrementalny to urządzeniefunkcjonowanie na podstawie danych z impulsów generowanych podczas obrotu. Liczba impulsów na jednostkę obrotu - jest to główny parametr pracy tego urządzenia. Wartość prądu jest określana przez czujnik metodą zliczania liczby impulsów z punktu odniesienia. W celu powiązania układów odniesienia na enkoderze impulsów ustawiane są znaczniki odniesienia, które są znacznikami początkowymi po włączeniu urządzenia. Określanie danych za pomocą konwertera przyrostowego jest możliwe tylko podczas obrotu lub obrotu. Po zatrzymaniu obrotu wszystkie dane enkodera są resetowane. W rezultacie, po kolejnej aktywacji, poprzednie dane licznika będą nieznane. Dla wygody jego działania należy ustawić wał w pierwotnym położeniu. Enkoder inkrementalny idealnie nadaje się do pomiaru prędkości obrotowej. Licząc liczbę impulsów od znaku odniesienia, można również dokładnie określić bieżącą współrzędną kąta obrotu obiektu.
Enkodery absolutne
Tak zwany czujnik położenia bezwzględnego.Zazwyczaj w takich koderach obserwuje się bardziej złożone procesy elektronicznego przetwarzania sygnału i występuje obwód optyczny. Ale potem podają szczegóły obiektu natychmiast po włączeniu, co często jest wymagane do prawidłowego funkcjonowania systemu jako całości. W porównaniu do enkoderów inkrementalnych zastosowanie enkoderów absolutnych pozwala rozwiązać znacznie szerszy zakres problemów, ponieważ pomiary są przeprowadzane nie za pomocą ustalania impulsów, ale za pomocą specjalnych kodów cyfrowych. Jednostką miary takiego urządzenia jest liczba unikalnych kodów cyfrowych na jednostkę obrotu (1 obrót).
Odmiany enkoderów absolutnych
W zależności od cech charakterystycznychEnkodery absolutne mogą różnić się rodzajem montażu, obecnością przelotowego lub przelotowego, wydrążonego lub wystającego wału. Zakres takich urządzeń jest również bardzo zróżnicowany pod względem cech zewnętrznych: długości, średnicy obudowy i tak dalej. Ponadto wiadomo, że czujniki pomiaru położenia bezwzględnego podczas obrotu są wieloobrotowe i jednoobrotowe. Jednoobrotowe określają bieżącą współrzędną w ciągu 1 obrotu, a wieloobrotowe są w stanie rozpoznać kilka dodatkowych zwojów.
Enkoder optyczny - co to jest?
Ten konwerter jest trudnydysk zamontowany na szklanym trzonie. Enkoder optyczny, w przeciwieństwie do wyżej opisanych czujników, jest dodatkowo wyposażony w optyczny raster, który podczas obrotu wału porusza się i przekształca moment obrotowy w strumień światła, który jest następnie odbierany przez czujnik światłoczuły.
Ten typ przetwornika ustala kątyrotacja, gdzie każda unikalna pozycja odpowiada specjalnemu unikalnemu kodowi liczb. Wraz z liczbą obrotów jest to jednostka miary czujnika. Podłączenie enkodera i zasada jego działania są identyczne z działaniem urządzenia przyrostowego opisanego powyżej.
Rodzaje czujników w zależności od zasady działania
Zgodnie z charakterystyką pracy enkodery dzielą się na magnetyczne i fotoelektryczne.
Fizyczna zasada pierwszego opiera się nazastosowanie efektu Halla odkrytego w 1879 r. przez E. Halla. W takim przypadku różnica potencjałów powstaje tylko wtedy, gdy przewodnik prądu stałego zostanie umieszczony w obszarze pola magnetycznego.
Pod względem rozdzielczości i dokładności enkoder magnetyczny jest gorszy od fotoelektrycznego, ale jego implementacja jest prostsza. Jest znacznie mniej wymagający pod względem przestrzeni i warunków pracy.
Przedstawiciel enkodera magnetycznegourządzenie, które ustala cykl przejścia bieguna magnetycznego magnesu obrotowego znajdującego się w pobliżu elementu czujnikowego. Wyrażenie danych nadajnika ma również postać kodu cyfrowego.
Koder fotoelektryczny jest czujnikiem,funkcjonuje na podstawie efektu fotoelektrycznego, który obserwuje się w wyniku ekspozycji na światło na substancję. Zasada ta została odkryta w 1887 r. Przez G. Hertza. W procesie działania czujnika tego typu obserwuje się stałą konwersję wiązki światła na sygnał elektryczny.
