Что такое кодер?

Что такое энкодер?

Энкодер — это устройство, которое преобразует изменения положения в электрические сигналы и выводит их.

Энкодеры, которые измеряют угол поворота, называются вращающимися энкодерами, а те, которые измеряют линейное перемещение, называются линейными энкодерами.

Методы измерения изменения положения можно разделить на инкрементные и абсолютные. Для измерения обычно используются свет, магнитная сила, электромагнитная индукция и т. д.

Применение энкодеров

Энкодеры в основном используются в машинах, использующих двигатели, среди которых шаговые двигатели и серводвигатели являются типичными двигателями, использующими энкодеры.

1. Шаговые двигатели

Шаговые двигатели — это двигатели, скорость вращения и угол которых можно точно контролировать с помощью импульсных сигналов.

Интервал между импульсами и количество импульсных сигналов, подаваемых на двигатель, определяют угол и скорость вращения, обеспечивая точное позиционирование, поэтому шаговые двигатели используются в производстве и других областях.

Не все шаговые двигатели используют энкодеры. Существует два типа шаговых двигателей: шаговые двигатели с открытым контуром, которые не используют энкодеры или управление с обратной связью, и шаговые двигатели с закрытым контуром, которые используют энкодеры и управление с обратной связью.

Метод открытого контура — более простая система, чем метод замкнутого контура, но он всегда применяет максимальный ток для предотвращения «остановки», что является неспособностью идти в ногу со скоростью импульса.

2. Серводвигатели

Серводвигатель — это двигатель, который имеет механизм для поддержания постоянной скорости непрерывного линейного или вращательного движения путем точного управления пройденным расстоянием и углом поворота в одном элементе управления.

Это трехкомпонентный комплект, состоящий из энкодеров, бесщеточного двигателя переменного тока (основной) или двигателя постоянного тока и сервоусилителя. Двигатели переменного тока в настоящее время являются наиболее распространенным типом двигателей, используемых в машинах, которым требуется точное управление движением. Примерами являются промышленные роботы, автомобили, лифты и автоматически управляемые транспортные средства. Они используются на многих заводах, особенно сейчас, когда заводы становятся все более автоматизированными.

При выборе энкодеров учитывайте точность измерения, разрешение, время реакции, размер и форму, устойчивость к вибрации и ударам, а также защиту от рабочей среды.

Принцип работы энкодеров

В зависимости от метода обнаружения энкодеры подразделяются на оптические, магнитные и электромагнитно-индукционные.

1. Оптические энкодеры

Смещение можно измерить, освещая светом вращающийся диск с равномерно расположенными отверстиями, прикрепленный к вращающемуся валу, и определяя период прохождения света через отверстия. Поскольку свет мало влияет на машины, он широко используется в целом.

Оптические энкодеры можно разделить на два типа в зависимости от выходного сигнала: инкрементальные и абсолютные. Каждый метод поясняется ниже.

• Инкрементальный метод
  Инкрементальный метод измеряет смещение положения путем измерения количества прохождений света через отверстие во вращающемся диске.

• Абсолютный метод
  Абсолютный метод измеряет смещение положения путем обнаружения абсолютных сигналов положения, назначенных каждому отверстию вращающегося диска.

2. Магнитные энкодеры

Смещение измеряется путем использования магнитного поля магнита, прикрепленного к вращающемуся валу, которое колеблется из-за вращения.

3. Электромагнитные индукционные энкодеры

Смещение измеряется путем обнаружения электромагнитной индукции, создаваемой катушкой, установленной вокруг вращающегося вала.