Як працюють кодери

Як працюють кодери

Під час роботи двигуна моніторинг у режимі реального часу таких параметрів, як струм, швидкість обертання та відносне положення окружного напрямку обертового вала визначає стан корпусу двигуна та обладнання, що буксирується, а також контроль у реальному часі двигуна та умов роботи обладнання, таким чином реалізуючи багато специфічних функцій, таких як сервопривід, регулювання швидкості тощо. Тут застосування кодера як зовнішнього елемента вимірювання не тільки значно спрощує систему вимірювання, але й робить його точним, надійним і потужним.

Енкодер — це датчик обертання, який перетворює положення та зміщення обертових частин у серію цифрових імпульсних сигналів, які збираються та обробляються системою керування для видачі серії команд для регулювання та зміни робочого стану обладнання. Якщо енкодер об’єднати з шестернею або гвинтом, його також можна використовувати для вимірювання положення та переміщення лінійних рухомих частин.

Кодери використовуються вдвигунсистеми зворотного зв'язку за вихідним сигналом, вимірювальна та контрольна апаратура. Кодер внутрішньо складається з двох основних частин: оптичного кодового диска та приймача. Диск з оптичним кодом обертається, і отримані оптичні параметри перетворюються у відповідні електричні параметри, які посилюються попереднім підсилювачем і системою обробки сигналів в інверторі, і виводяться вихідні сигнали для керування силовими пристроями.

Як правило, поворотний енкодер може лише подавати зворотний сигнал швидкості, порівнюючи із встановленим значенням, і зворотний зв’язок на виконавчий блок інвертора, щоб регулювати швидкість двигуна.

За принципом виявлення кодери можна розділити на оптичні, магнітні, індукційні та ємнісні. Відповідно до методу масштабування та форми вихідного сигналу, його можна розділити на інкрементний, абсолютний та гібридний три.

Інкрементний кодер, його положення визначається кількістю імпульсів, відлічених від нульової позначки; він перетворює зміщення в періодичний електричний сигнал, а потім перетворює цей електричний сигнал в лічильні імпульси, і кількість імпульсів вказує на величину зміщення; положення абсолютного кодера визначається зчитуванням вихідного коду, а зчитування вихідного коду для кожної позиції в колі є унікальним, і воно не втратить однозначну відповідність фактичній позиції, коли живлення відключене. Положення інкрементного кодера визначається зчитуванням вихідного коду. Таким чином, інкрементний кодер знову вмикається після збою живлення, і зчитування позиції є поточним; кожне положення абсолютного кодера відповідає певному цифровому коду, так що його значення індикації пов’язане лише з початковим і кінцевим положеннями вимірювання і не має нічого спільного з проміжним процесом вимірювання.

Датчик, як елемент збору інформації про робочий стан двигуна, підключений до двигуна за допомогою механічного кріплення, яке в більшості випадків вимагає додавання до двигуна тримача кодера та кінцевого з’єднувального вала. Щоб забезпечити ефективність і безпеку роботи двигуна та системи збору даних, вимога співвісності кінцевого вала кодера зі шпинделем є ключовою для виробничого процесу.