Inkrementálny kódovač je kódovacie zariadenie, ktoré prevádza uhlový pohyb alebo polohu hriadeľa na analógový alebo digitálny kód na identifikáciu polohy alebo pohybu. Inkrementálne snímače sú jedným z najčastejšie používaných rotačných snímačov. Inkrementálne snímače je možné použiť v aplikáciách polohovania a spätnej väzby otáčok motora vrátane servo/ľahkých, priemyselných alebo ťažkých aplikácií. Inkrementálne snímače poskytujú vynikajúcu spätnú väzbu o rýchlosti a vzdialenosti a keďže je zapojených málo snímačov, systém je jednoduchý a lacný. Inkrementálne kódovače sú obmedzené na poskytovanie informácií o zmenách, takže kódovače potrebujú referenčné zariadenie na výpočet pohybu.
1. Ako fungujú inkrementálne kódovače? Ako fungujú inkrementálne kódovače!
Inkrementálne snímače poskytujú stanovený počet impulzov počas jednej otáčky snímača. Výstupom môže byť jeden riadok impulzov (kanál "A") alebo dva riadky impulzov (kanály "A" a "B"), ktoré sú posunuté na určenie rotácie. Táto fáza medzi týmito dvoma signálmi sa nazýva kvadratúra. V inkrementálnych optických kódovačoch sa typická zostava skladá zo zostavy vretena, PCB a krytu. PCB obsahuje rad senzorov, ktoré vytvárajú iba dva hlavné signály pre polohu a rýchlosť.
S inkrementálnymi optickými kódovačmi optický senzor deteguje svetlo, keď prechádza cez označený disk. Disk sa pohybuje, keď sa zostava vretena otáča, a informácie sú prevedené na impulzy pomocou PCB. U inkrementálnych magnetických snímačov je optický snímač nahradený magnetickým snímačom a rotujúci disk obsahuje sériu magnetických pólov.
Voliteľne môžu byť poskytnuté ďalšie signály:
Indexový alebo "Z" kanál môže byť poskytnutý ako signál impulzu na otáčku pre navádzanie a overenie počtu impulzov na kanáloch A a/alebo B. Tento index môže byť hradlovaný v rôznych stavoch A alebo B. Môže byť aj nehradlovaný a môže mať rôzne šírky. Niektoré kódovače môžu poskytovať aj komutačné (U, V, W) kanály. Tieto signály sa zoradia s komutačnými vinutiami na servomotore. Zabezpečujú tiež, že budiče alebo zosilňovače týchto motorov privádzajú prúd do každého vinutia v správnom poradí a na správnej úrovni.
2. Aké produkty môže inkrementálny rotačný snímač navzájom nahradiť?
Zatiaľ čo inkrementálne snímače sú bežne používané v mnohých aplikáciách spätnej väzby, resolvery a absolútne snímače ponúkajú alternatívy v závislosti od požiadaviek aplikácie a prostredia.
* Inkrementálny kódovač a syntaktický analyzátor
Resolvery sú elektromechanické prekurzory kódovačov, založené na technológii z obdobia druhej svetovej vojny. Prúd vytvára magnetické pole pozdĺž stredového vinutia. Existujú dve navzájom kolmé vinutia. Jedno vinutie je upevnené na mieste a druhé vinutie sa pohybuje pri pohybe objektu. Zmeny v sile a polohe dvoch interagujúcich magnetických polí umožňujú resolveru určiť pohyb objektu.
Jednoduchosť konštrukcie resolvera mu umožňuje spoľahlivo fungovať aj v extrémnych podmienkach, od horúcich a studených teplôt až po vystavenie žiareniu a dokonca aj mechanické poruchy spôsobené vibráciami a nárazmi. Zhovievavosť syntaktického analyzátora k zostaveniu zdroja a aplikácie však prichádza na úkor ich schopnosti pracovať v zložitých návrhoch aplikácií, pretože nedokáže produkovať dostatočne presné údaje. Na rozdiel od inkrementálnych kódovačov, resolvery vydávajú iba analógové dáta, ktoré môžu vyžadovať špecializovanú elektroniku na prepojenie.
* Inkrementálny kódovač a absolútny kódovač
Absolútne kódovače pracujú tam, kde rýchlosť a presnosť polohy, odolnosť voči chybám a interoperabilita sú dôležitejšie ako jednoduchosť systému. Absolútny enkodér je schopný „vedieť, kde sa nachádza“ na základe svojej polohy v prípade výpadku napájania systému a reštartuje sa, ak sa enkodér počas výpadku pohne.
Samotný absolútny kódovač pozná informácie o polohe - nemusí sa spoliehať na externú elektroniku, aby poskytol základný index polohy kódovača. Najmä v porovnaní s rozkladačmi a inkrementálnymi snímačmi je jasnou výhodou absolútnych snímačov to, ako ich presnosť polohovania ovplyvňuje celkový výkon aplikácie, takže je často preferovaným snímačom pre vysoko presné aplikácie, ako sú CNC, zdravotníctvo a robotika.
3. Použitie a aplikácia inkrementálneho kódovača
Inkrementálne snímače sú navrhnuté tak, aby boli všestranné a prispôsobiteľné, aby vyhovovali rôznym aplikáciám. Tri široké kategórie aplikácií založené na prostrediach sú:
* Vysoká záťaž: Náročné prostredie s vysokým potenciálom kontaminácie a vlhkosti, vyššie požiadavky na teplotu, otrasy a vibrácie, ako je to v celulózkach, papierňach, oceliarňach a drevárňach.
* Priemyselné aplikácie: Všeobecné továrenské prevádzkové prostredia, ktoré vyžadujú štandardné IP hodnotenia, mierne otrasy, vibrácie a teplotné špecifikácie, ako je to vidieť v továrňach na výrobu potravín a nápojov, textilu a všeobecnej výrobnej automatizácie.
* Ľahké/Servo: Riadené prostredia s vysokými požiadavkami na presnosť a teplotu, ako je robotika, elektronika a polovodiče.