Kā sava veida signāla pārveidošanas ierīce kodētājs tiek plaši izmantots mūsu dzīvē.
Inteliģentās auto sacīkstēs ir nepieciešams izmantot kodētāju, lai noteiktu automašīnas modeļa momentāno ātrumu un realizētu automašīnas modeļa ātruma atgriezeniskās saites vadību, lai automašīnas vadības panelis varētu izpildīt norādījumus, ko sniedz programmatūru atbilstoši trases un ceļa apstākļu izmaiņām, piemēram, paātrinājumam, palēninājumam, pagriezienam utt.
Debesu izpētē zinātnieki izmanto lielus astronomiskos teleskopus, lai izsekotu zvaigznēm, astronomiskos teleskopus, lai sasniegtu noteiktu ātruma kontroles precizitāti, nepieciešams izvēlēties atbilstošu kodētāju. Tomēr prasības kodētājam šobrīd ir ļoti augstas. Piemēram, ja zvaigznītes ātrums ir 0.004 procenti, kodētāja izšķirtspēja ir 26 biti, lai atbilstu ātruma mērīšanas prasībām.
Turklāt ir liftu kodētāji, darbgaldu kodētāji, servomotoru kodētāji un tā tālāk, var teikt, ka kodētāji ir visur.
No pakāpju motora līdz inteliģentai sistēmai, kā izvēlēties kodētāju?
Kas tad īsti ir kodētājs?
Pēc definīcijas kodētājs ir ierīce, kas apkopo signālus (piemēram, bitu straumes) vai datus signālu veidā, kurus var pārraidīt, pārsūtīt un saglabāt.
Vienkāršā izpratne ir pārveidot signālus, kurus cilvēki nevar tieši saprast, signālos, kurus mēs, cilvēki, varam tieši saprast, lai mēs varētu kontrolēt aprīkojumu vai ierīces.
Kodētāju saskaņā ar skalas metodi un signāla izvades formu var iedalīt inkrementālajā, absolūtajā vērtībā, jauktā veidā.
Inkrementālais un absolūtais ir biežāk sastopams, taču atšķirība starp tiem ir kļuvusi par sarežģītu problēmu lielākajai daļai lietotāju.
Tāpēc šeit tiek salīdzināts tikai pieaugošais un absolūtais, lai lietotāji nākotnē varētu izdarīt labāku izvēli.
Pirmkārt, abi darbojas atšķirīgi:
1. Inkrementālā kodētāja darbības princips:
Inkrementālais kodētājs pārveido pārvietojumu periodiskā elektriskajā signālā un pēc tam pārvērš elektrisko signālu skaitīšanas impulsā, izmantojot impulsu skaitu, lai attēlotu pārvietojuma lielumu.
Ņemiet ūdens ieliešanu, lai aprakstītu, inkrementālais kodētājs ir kā, atrodiet nezināma izmēra krūzi un ielejiet tajā ūdeni, kad tas ir piepildīts vienu reizi, iztukšojiet krūzi, pēc tam ielejiet ūdeni un visbeidzot aprēķiniet attālumu atkarībā no krūzes piepildīta.
Struktūras ziņā inkrementālais kodētājs sastāv no savienojošās vārpstas, koda plāksnes, gaismas avota un izejas ķēdes. Faktiski kodētājs būtībā ir šāds sastāvs, turpmākais neatkārtosies.
Inkrementālais kodētājs iegūst četras sinusoidālo viļņu signālu grupas no fotoraidīšanas ierīcēm un uztveršanas ierīcēm, kuras tiek apvienotas attiecīgi A, B, C un D. Katram sinusoidālajam viļņam ir 90 grādu fāzes starpība, un četrām grupām ir 360 grādu fāzes atšķirība (tas ir, viens cikls). C un D signāli tiek apgriezti un novietoti uz A un B fāzēm, lai uzlabotu stabilu signālu; Turklāt katrā pagriezienā tiek izvadīts Z-fāzes impulss, kas attēlo nulles atskaites bitu.
Tā kā starpība starp fāzi A un fāzi B ir 90 grādi, kodētāja priekšējo un atpakaļgaitas virzienu var noteikt, salīdzinot, kura fāze A un fāze B ir pirms.
Kodētāja nulles atskaites bitu var iegūt ar nulles impulsu. Tādus parametrus kā attālums un leņķis aprēķina, izmantojot nulles atskaites bitus un impulsu skaitu.
2. Absolūtā kodētāja darbības princips
Absolūtā kodētāja kodu plāksnē ir daudz rindiņu, lai sakārtotu katru kodētāja pozīciju. Tā kā katra pozīcija ir atšķirīga, jums ir jāzina tikai sākuma pozīcija un beigu pozīcija, lai zinātu pārvietojumu, nevis jāskaita visu laiku kā inkrementālam kodētājam.
Kā piemēru ūdens ieliešanai absolūtais kodētājs ņemtu augstāku kausu ar svariem, ielej tajā ūdeni un aprēķinātu attālumu, pamatojoties uz sākuma un beigu skalām.
Struktūras ziņā uz absolūtā kodētāja optiskā koda plāksnītes ir daudz optisko kanālu līniju, un katra līnija ir sadalīta 2, 4, 8, 16 rindās...... Izkārtotas tā, lai jebkurā pozīcijā kodētājs, unikālu bināro kodu kopu (pelēko kodu) no 2 līdz nulles pakāpei līdz 2 līdz pakāpei n-1 var iegūt, nolasot katras iegravētās līnijas atvērto un tumšo daļu, kas ir n- bitu absolūtais kodētājs.
Šādu kodētāju nosaka optiskā kodu plāksnītes mehāniskā pozīcija (sākuma un apturēšanas pozīcija), tāpēc to neietekmēs strāvas padeves pārtraukumi un ārējie traucējumi, kas arī ir viena no izcilajām absolūtā kodētāja īpašībām.
Šīs funkcijas dēļ absolūtajam kodētājam nav nepieciešama atmiņa, atskaites punkts nemainās, un tam nav jāskaita visu laiku. Tāpēc kodētāja prettraucējumu īpašības un datu ticamība ir ievērojami uzlaboti.
Pamatojoties uz absolūtā kodētāja uzbūvi, tam jāsaskaras ar problēmu: skaitīšanu līdz maksimālajai vērtībai.
Lai atrisinātu šo problēmu, parādās vairāku apgriezienu absolūtais kodētājs.
Vairāku apgriezienu absolūtajam kodētājam ir šādas trīs izplatītas dizaina shēmas:
Pirmais, kas atrodas kodētājā, izmanto mehāniskos pārnesumus, lai savienotu vairākas vārpstas, lai aprēķinātu kopējo apgriezienu skaitu.
Paņemiet ielejamo ūdeni, iepriekš minēto graduēto kausu. Kad šī krūze ir pilna, atrodiet lielāku graduētu krūzi, ielejiet ūdeni no mazākās krūzes lielākajā krūzē un, visbeidzot, pievienojiet divas krūzes, lai aprēķinātu attālumu.
Otrais ir izmantot elektronisko skaitītāju un kondensatoru, lai saskaitītu kopējo apgriezienu skaitu.
No pakāpju motora līdz inteliģentai sistēmai, kā izvēlēties kodētāju?
Atkal ņemiet piemēru par ūdens ieliešanu, šoreiz, kad graduētā krūze ir pilna, izlejiet ūdeni un izmantojiet skaitītāju, lai izmērītu, cik reižu tas ir piepildīts, un visbeidzot aprēķiniet attālumu, pievienojot skaitītāju un krūzi.
Trešais dažos magnētiskajos kodētājos izmanto Weigen līniju un izmanto Weigen efektu, lai skaitītu.
Visām iepriekšminētajām trim metodēm ir jāmaksā noteikta cena, piemēram, par pirmo, jo tiek izmantots mehāniskais pārnesums, tāpēc tas nolietos kodētāju, samazinot precizitāti.
Kas attiecas uz vairāku apļu absolūtās vērtības kodētāja shēmu, tā šeit nav aprakstīta, un ieinteresētie draugi var doties pārbaudīt attiecīgo informāciju.
Atšķirīgā darbības principa un mehāniskā sastāva dēļ tiem ir divas ļoti lielas atšķirības:
1, ieslēgšanas un izslēgšanas atmiņa ir atšķirīga
Inkrementālajam kodētājam nav atmiņas, un strāvas padeves pārtraukuma restartēšanai ir jāatgriežas atsauces nulles pozīcijā, lai atrastu vajadzīgo pozīciju, un strāvas padeves pārtraukums ir jārestartē katru reizi.
Visizplatītākais inkrementālais kodētājs ir printera skenera pozicionēšana. Katru reizi, kad printeris tiek ieslēgts, mēs varam dzirdēt sprakšķi, kas patiesībā ir printeris, kas meklē atskaites nulles punktu, pēc kura tas var darboties.
Absolūtajam kodētājam ir atmiņa, strāvas padeves pārtraukums restartējas, neatgriežoties uz nulli, jūs varat zināt mērķa atrašanās vietu. Tādējādi absolūtais kodētājs netiks traucēts procesā, kā arī ievērojami uzlabojas tā prettraucējumu īpašības un datu uzticamība.
2, koda plāksnīte ir atšķirīga
Tā kā abu skaitīšanas metode nav vienāda, tāpēc arī abu koda plāksnīte ir ļoti atšķirīga.
Kodu plāksnes atšķirība ir viena no lielākajām atšķirībām starp absolūto kodētāju un inkrementālo kodētāju.
Papildus iepriekšminētajām atšķirībām starp absolūtajiem un inkrementālajiem kodētājiem ir daudz nelielu atšķirību:
3, izejas signāls ir atšķirīgs
Inkrementālais kodētājs izdod impulsa signālu, bet absolūtais kodētājs izvada bināro vērtību kopu.
4, dažādu ierobežojumu skaits
Inkrementālā kodētāja apgriezienu skaits nav ierobežots, savukārt absolūtais kodētājs nevar pārsniegt apgriezienu diapazonu.
5, pieteikuma lauks nav tieši tāds pats
Ar pārtraukumpunkta atmiņu vai bez tās, inkrementālais kodētājs un absolūtais kodētājs lietojuma laukā ļoti atšķiras. Inkrementālais kodētājs ir vairāk piemērots ātruma, attāluma vai kustības virziena noteikšanai, savukārt absolūtais kodētājs savu īpašību dēļ arvien plašāk tiek izmantots rūpnieciskās vadības pozicionēšanas jomā.
6. Cena ir atšķirīga
Absolūtā kodētāja lielisko īpašību dēļ cena ir augstāka nekā inkrementālajam kodētājam.
Ņemot vērā atšķirību starp abiem, apskatīsim, kādiem elementiem jāpievērš uzmanība, izvēloties kodētāju:
Vai uzturēšanai ir nepieciešams strāvas padeves pārtraukums
Ja nepieciešama nepārtraukta pārbaude, ir jāizmanto absolūtie kodētāji.
Nepieciešamā mērījumu precizitāte
Relatīvi runājot, absolūtā kodētāja precizitāte ir augstāka nekā inkrementālā kodētāja precizitāte.
Rezolūcijas rezolūcija
Kodētāja izšķirtspēja, tas ir, kodētāja izvadīto impulsu skaits, kad motora rotora vārpsta griežas vienu reizi. Izšķirtspēja ir viens no vissvarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē ātruma mērīšanas efektu.
Nepieciešamais maksimālais ātrums
Kodētāju ātruma mērīšanas metodes ir iedalītas trīs kategorijās: T metode, N metode un M/T metode.
Vispārīgi runājot, T metodei ir vislabākais efekts zema ātruma apgabalā, un M metode ir labāka nekā T metode liela ātruma apgabalā. Lai gan M/T metode ir daudz augstāka par M un T metodi, vairumā gadījumu tās ātruma mērīšanas precizitāte ir arī labāka nekā pārējām divām metodēm.
Nepieciešamais kodu plāksnes materiāls
Kodētāja kodu plāksnītes materiāli ir stikls, metāls, plastmasa.
No pakāpju motora līdz inteliģentai sistēmai, kā izvēlēties kodētāju?
Stikla koda plāksne ir uzklāta uz stikla ļoti plānas iegravētas līnijas, tās termiskā stabilitāte ir laba, augsta precizitāte.
Metāla koda plāksne ir tieši caur un caur gravēšanas līniju, to nav viegli salauzt, taču, tā kā metālam ir noteikts biezums, var tikt ietekmēta precizitāte, tā termiskā stabilitāte ir daudz sliktāka nekā stiklam.
Plastmasas koda plāksne ir ekonomiska, tās izmaksas ir zemas, bet precizitāte, termiskā stabilitāte un kalpošanas laiks ir sliktāki.
Kodētāja izvēle papildus iepriekš uzskaitītajiem faktoriem, kā arī daudziem citiem faktoriem, īpaši pamatojoties uz gadījuma un vides izmantošanu, lai izdarītu izvēli.
Vislabākā iespēja ir sazināties tieši ar ražotāju, paziņot viņam savas vajadzības un bažas, un viņš sniegs jums labu padomu. Tajā brīdī jūs varat apsvērt viņu ieteikumus, pamatojoties uz savu izpratni.
