Bộ mã hóa là gì?
Trong quá trình vận hành động cơ, việc theo dõi thời gian thực các thông số như dòng điện, tốc độ quay và vị trí tương đối của hướng chu vi của trục quay sẽ xác định trạng thái củađộng cơthân xe và thiết bị được kéo, hơn nữa, điều khiển thời gian thực của động cơ và điều kiện vận hành của thiết bị, do đó thực hiện chức năng servo, điều chỉnh tốc độ và nhiều chức năng cụ thể khác.
Ở đây, việc ứng dụng bộ mã hóa như một thành phần đo lường đầu vào không chỉ đơn giản hóa đáng kể hệ thống đo lường mà còn chính xác, đáng tin cậy và mạnh mẽ.
Encoder là một cảm biến quay chuyển đổi vị trí và độ dịch chuyển của các bộ phận quay thành một chuỗi các tín hiệu xung kỹ thuật số, được thu thập và xử lý bởi hệ thống điều khiển để đưa ra một chuỗi các lệnh điều chỉnh và thay đổi trạng thái hoạt động của thiết bị. Nếu bộ mã hóa được kết hợp với thanh răng hoặc vít vít, nó cũng có thể được sử dụng để đo các đại lượng vật lý về vị trí và độ dịch chuyển của các bộ phận chuyển động tuyến tính.
Phân loại cơ bản của bộ mã hóa
Bộ mã hóa là sự kết hợp chặt chẽ giữa cơ học và điện tử của các thiết bị đo lường chính xác, tín hiệu hoặc dữ liệu để mã hóa, chuyển đổi, truyền thông, truyền tải và lưu trữ dữ liệu tín hiệu.
Bộ mã hóa là một thiết bị đo lường chính xác kết hợp các thành phần cơ học và điện tử để mã hóa, chuyển đổi, truyền thông, truyền tải và lưu trữ tín hiệu và dữ liệu. Theo các đặc điểm khác nhau, phân loại bộ mã hóa như sau: đĩa mã và thang mã: dịch chuyển tuyến tính thành tín hiệu điện gọi là bộ mã hóa thang mã, dịch chuyển góc thành viễn thông cho đĩa mã, - bộ mã hóa gia tăng: cung cấp vị trí, góc và số vòng, v.v., cho số xung trên mỗi vòng để xác định tốc độ tách biệt. - Bộ mã hóa tuyệt đối: Cung cấp thông tin như vị trí, góc và số vòng quay theo gia số góc, mỗi gia số góc được cấp một mã duy nhất.
- Bộ mã hóa tuyệt đối lai: Bộ mã hóa tuyệt đối lai xuất ra hai bộ thông tin: một bộ thông tin được sử dụng để phát hiện vị trí của các cực từ, với chức năng là thông tin tuyệt đối; bộ thông tin còn lại giống hệt với thông tin đầu ra của bộ mã hóa gia tăng.
Bộ mã hóa thường được sử dụng chođộng cơ
Bộ mã hóa gia tăng
Trực tiếp sử dụng nguyên lý chuyển đổi quang điện để đưa ra ba bộ xung sóng vuông A, B và Z. A, B hai bộ xung lệch pha 90o, có thể dễ dàng xác định hướng quay; Pha Z mỗi vòng một xung, dùng để định vị điểm tham chiếu. Ưu điểm: nguyên lý cấu tạo đơn giản, tuổi thọ cơ học trung bình hàng chục nghìn giờ trở lên, khả năng chống nhiễu mạnh, độ tin cậy cao, thích hợp cho truyền dẫn đường dài. Nhược điểm: không thể đưa ra thông tin vị trí tuyệt đối của trục quay.
Bộ mã hóa tuyệt đối
Cảm biến kỹ thuật số đầu ra trực tiếp, đĩa mã tròn cảm biến dọc theo hướng xuyên tâm của một số kênh mã đồng tâm, mỗi kênh bằng các sector trong suốt và không thấm sáng giữa thành phần của số sector kênh mã liền kề là mối quan hệ kép giữa số kênh mã trên đĩa mã là số chữ số nhị phân trên số kênh mã là số bit của đĩa mã của nó, trong đĩa mã của phía nguồn sáng, phía bên kia tương ứng với mỗi kênh mã có một phần tử nhạy sáng; khi đĩa mã ở một vị trí khác nhau, phần tử nhạy sáng theo ánh sáng hoặc không chuyển đổi tín hiệu mức tương ứng để tạo thành số nhị phân. Khi đĩa mã ở các vị trí khác nhau, mỗi phần tử nhạy sáng chuyển đổi tín hiệu mức tương ứng theo việc nó có được chiếu sáng hay không để tạo thành số nhị phân.
Loại mã hóa này được đặc trưng bởi thực tế là nó không yêu cầu bộ đếm và mã kỹ thuật số cố định tương ứng với vị trí có thể được đọc ra ở bất kỳ vị trí nào của trục quay. Rõ ràng, kênh mã càng nhiều thì độ phân giải càng cao, đối với bộ mã hóa có độ phân giải nhị phân N-bit, đĩa mã phải có kênh mã vạch N. Hiện tại, có các sản phẩm mã hóa tuyệt đối 16-bit.
Nguyên lý hoạt động của bộ mã hóa
Bằng một trung tâm có trục của tấm mã quang điện, có một vòng xuyên qua các đường tối, có các thiết bị phát và thu quang điện để đọc, để thu được bốn bộ tín hiệu sóng sin kết hợp thành A, B, C, D, mỗi sóng sin có độ lệch pha là 90 độ (so với sóng chu vi cho 360 độ), tín hiệu đảo ngược C, D, chồng lên tín hiệu hai pha A, B, có thể được tăng cường để ổn định tín hiệu; và tín hiệu còn lại mỗi vòng để đưa ra xung pha Z thay mặt cho vị trí tham chiếu số không.
Vì A, B có hai pha lệch nhau 90 độ, có thể so sánh với pha A ở phía trước hoặc pha B ở phía trước, để phân biệt được độ quay dương và quay ngược của bộ mã hóa, thông qua xung số 0, bạn có thể biết được vị trí tham chiếu số 0 của bộ mã hóa.
Vật liệu đĩa mã hóa có thủy tinh, kim loại, nhựa, đĩa thủy tinh được lắng đọng trong thủy tinh trên một đường khắc rất mỏng, độ ổn định nhiệt của nó tốt, độ chính xác cao, đĩa kim loại trực tiếp đi qua và không đi qua đường khắc, không dễ vỡ, nhưng vì độ dày nhất định của kim loại, độ chính xác bị hạn chế và độ ổn định nhiệt của nó sẽ kém hơn so với thủy tinh theo cấp độ lớn, đĩa nhựa tiết kiệm, chi phí thấp, nhưng độ chính xác, độ ổn định nhiệt, tuổi thọ kém hơn. Đĩa nhựa tiết kiệm, nhưng độ chính xác, độ ổn định nhiệt và tuổi thọ kém hơn.
Độ phân giải - bộ mã hóa cung cấp số lượng đường xuyên qua hoặc tối trên mỗi vòng quay 360 độ được gọi là độ phân giải, còn được gọi là độ phân giải của chỉ số hoặc gọi trực tiếp là số lượng đường, thường là 5 ~ 10.000 đường trên mỗi chỉ số vòng quay.
Nguyên tắc đo vị trí và kiểm soát phản hồi
Bộ mã hóa chiếm một vị trí cực kỳ quan trọng trong thang máy, máy công cụ, chế biến vật liệu, hệ thống phản hồi động cơ và thiết bị đo lường và điều khiển. Bộ mã hóa sử dụng lưới quang học và nguồn sáng hồng ngoại để chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện TTL (HTL) thông qua bộ thu, phản ánh trực quan góc quay và vị trí của động cơ bằng cách phân tích tần số của mức TTL và số lượng mức cao.
Vì góc và vị trí có thể được đo chính xác nên có thể hình thành hệ thống điều khiển vòng kín với bộ mã hóa và biến tần để điều khiển chính xác hơn nữa, đó là lý do tại sao thang máy, máy công cụ, v.v. có thể được sử dụng chính xác như vậy.
Bản tóm tắt
Tóm lại, chúng ta hiểu rằng bộ mã hóa được chia thành hai loại gia tăng và tuyệt đối theo cấu trúc, chúng cũng là các tín hiệu khác, chẳng hạn như tín hiệu quang, thành tín hiệu điện có thể được phân tích và kiểm soát. Và chúng ta sống trong thang máy chung, máy công cụ chỉ dựa trên sự điều chỉnh chính xác của động cơ, thông qua phản hồi của tín hiệu điện điều khiển vòng kín, bộ mã hóa với bộ biến tần cũng là vấn đề tất nhiên để đạt được điều khiển chính xác.
Thời gian đăng: 23-02-2024