Kampinio ir tiesinio judesio aptikimas yra pagrindinė mašinų valdymo elektronikos gamykloje funkcija. Šių mašinų mikrokompiuteriuose dažnai reikia informacijos apie veleno ar ašies padėtį, sukimosi kryptį ir sukimosi greitį, kuriuos reikia paversti skaitmenine forma. Optiniai kodavimo įtaisai yra elektromechaniniai įtaisai, naudojami matuoti kampines arba tiesines padėtis. Tie, kurie naudojami aptikti kampus, paprastai vadinami sukimosi ar veleno kodavimo įrenginiais. Jie vis dažniau naudojami daugybei darbo vietų, susijusių su vartotojų ir pramonine įranga. Rotaciniai kodavimo įrenginiai arba velenų kodavimo įrenginiai iš esmės gali būti absoliutūs arba laipsniški. Absoliutusis kodavimo įrenginys pateikia informaciją apie buvimo vietą praradus galią, tuo tarpu padidinamasis kodavimo įrenginys naudojamas ten, kur reikalinga greitis ir krypties informacija. Abu jie gali būti naudojami tiek su kampu, tiek su linijiniu poslinkiu, tačiau jie veikia skirtingai. Pažvelkime išsamiai, kaip jie skiriasi vienas nuo kito.

Kas yra absoliutus kodavimo įrenginys?

Absoliutusis kodavimo įrenginys turi unikalų kodą kiekvienai veleno padėčiai, kuris parodo absoliučiąją kodavimo įrenginio padėtį. Tai tiesiogiai teikia skaitmeninį išėjimą, atspindintį absoliutų poslinkį. Faktinės padėties vertė išmatuojama iškart, kai sistema įjungiama. Taigi absoliučiam šifruokliui nereikia skaitiklio, nes išmatuota vertė gaunama tiesiogiai iš gradacijos modelio. Tai teikia skaitmeninę išvestį, tiesiogiai atitinkančią padėtį. Kiekviena bitų padėtis yra užkoduojama atskirai per tam skirtą LED porą. Kiekvienas kodas nurodo absoliučią kampinę veleno padėtį jo sukimosi metu. Absoliutaus kodavimo diskas naudoja pilką kodą, kuriame keičiasi vienas bitas vienu metu, o tai sumažina kodavimo įrenginio komunikacijos klaidas. Jie gali būti suskirstyti į vieno ir kelių posūkių kodavimo įrenginius.

Kas yra prieauginis kodavimo įrenginys?

Prieauginis kodavimo įtaisas yra elektromechaninis įtaisas, kuris veleno kampinę padėtį paverčia skaitmeniniais arba impulsiniais signalais. Tai sukuria tam tikrą impulsų skaičių per apsisukimą, suteikiant impulsą kiekvienam žingsniui, atitinkančiam apsisukimą. Tai gali išmatuoti padėties pasikeitimą, o ne absoliučią padėtį. Todėl jis negali nurodyti padėties, palyginti su žinoma nuoroda. Sukurtų impulsų skaičius yra proporcingas veleno kampinei padėčiai. Prieauginiai kodavimo įrenginiai naudojami tais atvejais, kai reikalingas greitis arba greitis ir kryptis. Kiekvieną kartą įjungiant ar iš naujo nustatant prietaisą, jis pradedamas skaičiuoti nuo nulio ir kiekvieną kartą velenui judant, jis sukuria išėjimo signalą. Prieauginio kodavimo įrenginio tipai gali būti dar suskirstyti į kvadratinius kodavimo įrenginius ir tachometrus.

Skirtumas tarp absoliučių ir prieauginių kodavimo priemonių

Absoliutaus ir prieauginio kodavimo priemonių pagrindai

 - Abu yra elektromechaniniai įtaisai, naudojami išmatuoti ašies kampinę arba tiesinę padėtį ir paversti juos skaitmeniniais arba impulsiniais signalais. Absoliutusis kodavimo įrenginys turi unikalų kodą kiekvienai veleno padėčiai, kuris parodo absoliučiąją koduotojo padėtį, tuo tarpu prieauginis kodavimo įrenginys generuoja išvesties signalą kiekvieną kartą, kai velenas sukasi tam tikru kampu, o generuojamų impulsų skaičius yra proporcingas kampo padėčiai. velenas. Prieauginis kodavimo įtaisas gali išmatuoti padėties pokytį, o ne absoliučiąją padėtį.

Absoliutaus ir prieauginio kodavimo įrenginių veikimo principas

 - Absoliutųjį kodavimo įrenginį sudaro dvejetainis koduotas diskas, pritvirtintas prie veleno taip, kad jis suktųsi su velenu. Daugelio išvesties kanalų dėka kiekviena veleno kampinė padėtis apibūdinama savo unikaliu kodu. Kanalų skaičius didėja, kai reikiama skiriamoji geba didėja. Skirtingai nuo didėjančio kodavimo įrenginio, tai nėra skaičiavimo įrenginys, kuris nepraranda informacijos apie padėtį, kai prarandama energija. Inkrementinis kodavimo įrenginys, kita vertus, pateikia išėjimo signalą tam tikram veleno kampinės padėties padidėjimui, kuris nustatomas skaičiuojant išėjimo impulsus atskaitos taško atžvilgiu.

Kaštų efektyvumas

- Koderio disko kodo matrica yra sudėtingesnė ir todėl, kad reikia daugiau šviesos jutiklių, absoliutus kodavimo įrenginys paprastai kainuoja dvigubai daugiau nei prieauginis kodavimo įrenginys. Skiriamąją gebą riboja takelių skaičius kodavimo diske, todėl tampa brangiau gauti tikslesnes raiškas nepridedant daugiau takelių. Inkrementiniai kodavimo įtaisai, atvirkščiai, yra mažiau sudėtingi nei jų absoliutiniai kolegos, todėl paprastai yra pigesni.

Stabilumas

- Absoliutūs kodavimo įrenginiai gali pasiūlyti geresnį našumą, tikslius rezultatus ir mažesnes bendras išlaidas. Net ir praleidęs rodmenį, jis gali pateikti absoliučiojo kampo rodmenis, tačiau jis neturės įtakos kitam skaitymui. Konkretus skaitymas nepriklauso nuo ankstesnio skaitymo tikslumo. Prieauginis kodavimo įrenginys, priešingai, turi būti įjungtas visą prietaiso veikimo laiką. Kiekvieną kartą praradus energiją, rodmenys turi būti pakartotinai inicijuojami arba sistema rodo klaidą. Tai lėtina sistemos veikimą. Absoliutūs kodavimo įrenginiai nepraranda informacijos apie padėtį, jei nutrūktų maitinimas.

Absoliutus ir prieauginis kodavimo įtaisas: palyginimo diagrama

Absoliutų ir prieauginių kodavimo priemonių santrauka

Trumpai tariant, prieaugio kodavimo įrenginį reikia maitinti visą prietaiso veikimo laiką. Nutrūkus maitinimui, rodmenys turi būti pakartotinai inicijuojami arba sistema sukuria klaidą. Absoliučiam šifruokliui, priešingai, reikia galios tik tada, kai imamas rodmuo, ir, atsižvelgiant į jo sugebėjimą pateikti absoliučiojo kampo rodmenis, konkretus rodmuo nepriklauso nuo ankstesnio rodmens tikslumo. Tačiau absoliutiame kodekse esanti disko kodo matrica yra sudėtingesnė, todėl paprastai kainuoja dvigubai daugiau nei prieauginis kodavimo įrenginys, kuris, kita vertus, yra mažiau sudėtingas, taigi kainuoja pigiau.

Nuorodos

  • de Silva, Clarence W. Jutiklių sistemos: pagrindai ir programos. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2016. Spausdinti
  • Websteris, Johnas G. ir Halifas Erenas. Matavimo, prietaisų ir jutiklių vadovas (dviejų tūrių rinkinys). Boca Raton, Florida: CRC Press, 2018. Spausdinti
  • Padmanabhanas, Tattamangalamas. Pramoniniai instrumentai: principai ir dizainas. Berlynas, Vokietija: Springer, 1999. Spausdinti
  • Gieras, Jacek F. Nuolatinių magnetinių variklių technologija (2-asis leidimas). Boca Raton, Florida: CRC Press, 2002. Spausdinti
  • Vaizdo kreditas: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder#/media/File:ROD420_HEIDENHAIN.jpg
  • Vaizdo kreditas: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder#/media/File:Encoder_incremental_Dynapar_B58N.jpg