1. Kaj je kodirnik
Med delovanjemPolžasti menjalnik N20 DC motorParametri, kot so tok, hitrost in relativni položaj obodne smeri vrteče se gredi, se spremljajo v realnem času, da se določi stanje ohišja motorja in vlečene opreme ter da se v realnem času nadzorujejo delovni pogoji motorja in opreme, s čimer se uresničijo številne specifične funkcije, kot sta servo in regulacija hitrosti. Tukaj uporaba dajalnika kot merilnega elementa na sprednjem delu ne le močno poenostavi merilni sistem, ampak je tudi natančen, zanesljiv in zmogljiv. Dajalnik je rotacijski senzor, ki pretvarja fizikalne količine položaja in premika vrtečih se delov v vrsto digitalnih impulznih signalov, ki jih krmilni sistem zbira in obdeluje, da izda vrsto ukazov za prilagajanje in spreminjanje delovnega stanja opreme. Če je dajalnik kombiniran z zobniško palico ali vijakom, se lahko uporablja tudi za merjenje položaja in premika linearnih gibljivih delov.
2, klasifikacija dajalnikov
Osnovna klasifikacija dajalnikov:
Enkoder je tesno povezana mehanska in elektronska naprava za natančno merjenje, ki kodira in pretvarja signal ali podatke za komunikacijo, prenos in shranjevanje signalnih podatkov. Glede na različne značilnosti so kodirniki razvrščeni v naslednje razrede:
● Kodni disk in kodna lestvica. Dajalnik, ki pretvarja linearni premik v električni signal, se imenuje kodna lestvica, tisti, ki pretvarja kotni premik v telekomunikacijski, pa kodni disk.
● Inkrementalni dajalniki. Zagotavljajo informacije, kot so položaj, kot in število obratov, ter določajo ustrezno hitrost s številom impulzov na obrat.
● Absolutni dajalnik. Zagotavlja informacije, kot so položaj, kot in število obratov v kotnih korakih, vsakemu kotnemu koraku pa je dodeljena edinstvena koda.
● Hibridni absolutni dajalnik. Hibridni absolutni dajalnik oddaja dva nabora informacij: en nabor informacij se uporablja za zaznavanje položaja pola z absolutno informacijsko funkcijo, drugi nabor pa je popolnoma enak izhodnim informacijam inkrementalnega dajalnika.
Dajalniki, ki se pogosto uporabljajo v motorjih:
●Inkrementalni dajalnik
Neposredna uporaba principa fotoelektrične pretvorbe za oddajanje treh nizov pravokotnih impulzov A, B in Z. Fazna razlika med obema nizoma impulzov A in B je 90°, tako da je mogoče enostavno oceniti smer vrtenja; faza Z je en impulz na vrtljaj in se uporablja za pozicioniranje referenčne točke. Prednosti: preprosta konstrukcija, povprečna mehanska življenjska doba je lahko več deset tisoč ur, močna odpornost proti motnjam, visoka zanesljivost in primernost za prenos na dolge razdalje. Slabosti: nezmožnost oddajanja absolutnih podatkov o položaju vrtenja gredi.
● Absolutni dajalnik
Na krožni kodni plošči senzorja je vzdolž radialne smeri več koncentričnih kodnih kanalov, vsak kanal pa je sestavljen iz sektorjev, ki prepuščajo svetlobo, in sektorjev, ki ne prepuščajo svetlobe, število sosednjih sektorjev kodnih kanalov pa je dvojno, število kodnih kanalov na kodni plošči pa je enako številu binarnih števk. Ko je kodna plošča v različnih položajih, se vsak fotosenzibilni element pretvori v signal ustrezne ravni glede na prisotnost svetlobe ali ne, kar tvori binarno število.
Za to vrsto dajalnika je značilno, da ni potreben števec in da je mogoče na katerem koli položaju rotacijske osi prebrati fiksno digitalno kodo, ki ustreza položaju. Očitno je, da več kot je kodnih kanalov, višja je ločljivost, in za dajalnik z N-bitno binarno ločljivostjo mora imeti kodni disk N kodnih kanalov. Trenutno so na Kitajskem na voljo 16-bitni absolutni dajalniki.
3, načelo delovanja kodirnika
Na fotoelektričnem kodnem disku z osjo v sredini so krožne in temne črte za napis, na katerih sta fotoelektrični oddajni in sprejemni napravi za branje, štiri skupine sinusnih signalov pa so združene v A, B, C in D. Vsak sinusni val se razlikuje za 90-stopinjsko fazno razliko (360 stopinj glede na obodni val), signala C in D pa sta obrnjena in se nalagata na faze A in B, kar lahko izboljša stabilnost signala; za vsak obrat se odda še en impulz faze Z, ki predstavlja referenčni položaj ničelnega položaja.
Ker se fazi A in B razlikujeta za 90 stopinj, je mogoče primerjati, ali je faza A spredaj ali faza B spredaj, da se ugotovi vrtenje dajalnika naprej in nazaj, ničelni referenčni bit dajalnika pa je mogoče dobiti z ničelnim impulzom. Materiali kodne plošče dajalnika so steklo, kovina, plastika. Steklena kodna plošča je nanesena na steklo z zelo tanko gravirano črto, njena toplotna stabilnost je dobra in natančna. Kovinska kodna plošča gre neposredno skozi in ne gravira črte. Ni krhka, vendar je zaradi določene debeline kovine natančnost omejena in njena toplotna stabilnost je za velikostni red slabša od steklene. Plastična kodna plošča je ekonomična, njeni stroški so nizki, vendar so natančnost, toplotna stabilnost in življenjska doba slabši.
Ločljivost - kodirnik, ki določa, koliko skoznjih ali temnih graviranih črt na 360 stopinj vrtenja se imenuje ločljivost, znana tudi kot indeksiranje ločljivosti ali neposredno število črt, običajno v indeksiranju od 5 do 10000 črt na vrtljaj.
4, načelo merjenja položaja in krmiljenja s povratno zanko
Dajalniki imajo izjemno pomembno vlogo v dvigalih, obdelovalnih strojih, obdelavi materialov, sistemih za povratno zanko motorjev, pa tudi v merilni in krmilni opremi. Dajalnik uporablja rešetko in vir infrardeče svetlobe za pretvorbo optičnega signala v električni signal TTL (HTL) prek sprejemnika. Z analizo frekvence nivoja TTL in števila visokih nivojev se vizualno odražata kot vrtenja in položaj vrtenja motorja.
Ker je mogoče kot in položaj natančno izmeriti, je mogoče dajalnik in pretvornik oblikovati v zaprtozančni krmilni sistem, da se krmiljenje naredi natančnejše, zato se dvigala, obdelovalni stroji itd. lahko uporabljajo tako natančno.
5. Povzetek
Če povzamemo, razumemo, da se dajalniki glede na njihovo strukturo delijo na inkrementalne in absolutne, oba pa pretvarjata druge signale, kot so optični signali, v električne signale, ki jih je mogoče analizirati in krmiliti. Pogosta dvigala in obdelovalni stroji v našem življenju temeljijo na natančni nastavitvi motorja, dajalnik z inverterjem pa je s pomočjo povratne zanke krmiljenja električnega signala z zaprto zanko tudi naraven način za doseganje natančnega krmiljenja.
Čas objave: 20. julij 2023