1. Que é un codificador?
Durante o funcionamento dunCaixa de cambios sen fin Motor de corrente continua N20, parámetros como a corrente, a velocidade e a posición relativa da dirección circunferencial do eixe de rotación son monitorizados en tempo real para determinar o estado do corpo do motor e do equipo que se remolca, e ademais para controlar as condicións de funcionamento do motor e do equipo en tempo real, realizando así moitas funcións específicas como a regulación servo e de velocidade. Aquí, a aplicación dun codificador como elemento de medición frontal non só simplifica enormemente o sistema de medición, senón que tamén é preciso, fiable e potente. O codificador é un sensor rotatorio que converte as cantidades físicas de posición e desprazamento das pezas rotatorias nunha serie de sinais de pulso dixitais, que son recollidos e procesados polo sistema de control para emitir unha serie de comandos para axustar e cambiar o estado de funcionamento do equipo. Se o codificador se combina cunha barra de engrenaxes ou un parafuso, tamén se pode usar para medir a posición e o desprazamento das pezas móbiles lineais.
2, a clasificación do codificador
Clasificación básica do codificador:
Un codificador é unha combinación estreita de dispositivos de medición de precisión, mecánicos e electrónicos, que codifican o sinal ou os datos para convertelos, para a súa comunicación, transmisión e almacenamento. Segundo as súas diferentes características, os codificadores clasifícanse do seguinte xeito:
● Disco de código e escala de código. O codificador que converte o desprazamento lineal en sinal eléctrico chámase escala de código e o que converte o desprazamento angular en sinal de telecomunicación chámase disco de código.
● Encoders incrementais. Proporcionan información como a posición, o ángulo e o número de voltas e definen a velocidade respectiva mediante o número de pulsos por volta.
● Codificador absoluto. Proporciona información como a posición, o ángulo e o número de voltas en incrementos angulares, e a cada incremento angular asígnaselle un código único.
● Codificador absoluto híbrido. O codificador absoluto híbrido emite dous conxuntos de información: un conxunto de información úsase para detectar a posición do polo coa función de información absoluta e o outro conxunto é exactamente o mesmo que a información de saída do codificador incremental.
Codificadores empregados habitualmente en motores:
●Codificador incremental
Emprega directamente o principio de conversión fotoeléctrica para emitir tres conxuntos de pulsos de onda cadrada A, B e Z. A diferenza de fase entre os dous conxuntos de pulsos A e B é de 90o, de xeito que a dirección de rotación se pode avaliar facilmente; a fase Z é un pulso por revolución e utilízase para o posicionamento do punto de referencia. Vantaxes: construción de principio simple, vida útil mecánica media que pode ser superior a decenas de miles de horas, forte capacidade antiinterferencias, alta fiabilidade e axeitado para transmisión a longa distancia. Desvantaxes: incapacidade de emitir a información de posición absoluta da rotación do eixe.
● Codificador absoluto
Hai varios canais de código concéntricos ao longo da dirección radial na placa de código circular do sensor, e cada canle está composta por sectores transmisores de luz e non transmisores de luz, e o número de sectores de canais de código adxacentes é o dobre, e o número de canais de código na placa de código é o número de díxitos binarios. Cando a placa de código está en diferentes posicións, cada elemento fotosensible convértese no sinal de nivel correspondente segundo a luz ou non, formando o número binario.
Este tipo de codificador caracterízase polo feito de que non se require contador e pódese ler un código dixital fixo correspondente á posición en calquera posición do eixe rotatorio. Obviamente, cantos máis canais de código, maior será a resolución, e para un codificador con resolución binaria de N bits, o disco de código debe ter N canais de código. Na actualidade, hai produtos de codificador absoluto de 16 bits na China.
3, o principio de funcionamento do codificador
Mediante un disco de código fotoeléctrico cun eixo no centro, hai liñas de paso circulares e liñas de inscrición escuras nel, e hai dispositivos de transmisión e recepción fotoeléctricos para lelo, e catro grupos de sinais de onda sinusoidal combínanse en A, B, C e D. Cada onda sinusoidal difire nunha diferenza de fase de 90 graos (360 graos en relación a unha onda circunferencial), e os sinais C e D invértense e superpóñense ás fases A e B, o que pode mellorar a estabilidade do sinal; e outro pulso de fase Z emítese por cada revolución para representar a posición de referencia de posición cero.
Como as dúas fases A e B difiren en 90 graos, pódese comparar se a fase A está diante ou a fase B está diante para discernir a rotación cara adiante e cara atrás do codificador, e o bit de referencia cero do codificador pódese obter mediante o pulso cero. Os materiais da placa de código do codificador son vidro, metal, plástico; a placa de código de vidro deposítase sobre o vidro cunha liña gravada moi fina, a súa estabilidade térmica é boa, de alta precisión; a placa de código de metal pasa directamente e non ten liña gravada, non é fráxil, pero debido a que o metal ten un certo grosor, a precisión é limitada, a súa estabilidade térmica é unha orde de magnitude peor que a do vidro; a placa de código de plástico é económica, o seu custo é baixo, pero a precisión, a estabilidade térmica e a vida útil son deficientes.
Resolución: o codificador que proporciona cantas liñas gravadas pasantes ou escuras por cada 360 graos de rotación chámase resolución, tamén coñecida como indexación de resolución ou directamente cantas liñas, xeralmente en indexación de 5 ~ 10000 liñas por revolución.
4, Principio de medición de posición e control de retroalimentación
Os codificadores ocupan unha posición extremadamente importante nos ascensores, nas máquinas ferramenta, no procesamento de materiais, nos sistemas de retroalimentación de motores, así como nos equipos de medición e control. O codificador usa unha reixa e unha fonte de luz infravermella para converter o sinal óptico nun sinal eléctrico TTL (HTL) a través dun receptor. Ao analizar a frecuencia do nivel TTL e o número de niveis altos, reflíctese visualmente o ángulo de rotación e a posición de rotación do motor.
Dado que o ángulo e a posición pódense medir con precisión, o codificador e o inversor pódense formar nun sistema de control de bucle pechado para facer o control máis preciso, razón pola cal os ascensores, as máquinas ferramenta, etc. pódense usar con tanta precisión.
5, Resumo
En resumo, entendemos que os codificadores divídense en incrementais e absolutos segundo a súa estrutura, e ambos converten outros sinais, como os sinais ópticos, en sinais eléctricos que poden ser analizados e controlados. Os ascensores e as máquinas ferramenta comúns da nosa vida baséanse no axuste preciso do motor e, a través do control en bucle pechado de retroalimentación do sinal eléctrico, o codificador co inversor tamén é unha forma natural de lograr un control preciso.
Data de publicación: 20 de xullo de 2023