Die Bestimmung der Winkel- und Linearbewegung ist eine wichtige Aufgabe bei der Verwaltung von Maschinen in einer Elektronikfabrik. Mikrocomputer in diesen Maschinen benötigen häufig Informationen über die Position der Welle oder Achse, die Drehrichtung und die Drehzahl, die in digitale Form umgewandelt werden müssen. Optische Encoder sind elektrische und mechanische Geräte zur Messung von Winkel- oder Linearpositionen. Diejenigen, die zur Bestimmung des Winkels verwendet werden, werden üblicherweise als Dreh- oder Nationalcodierer bezeichnet. Sie werden zunehmend für Verbraucher- und Industrieanlagen eingesetzt. Rotierende Encoder oder Wellencodierer können im Allgemeinen entweder absolut oder inkrementell sein. Mit der absoluten Codierung können Sie die Position im Falle eines Verlusts bestimmen, und ein Codierer mit zunehmender Geschwindigkeits- und Richtungsinformation ist erforderlich. Beide können sowohl mit Winkel- als auch mit Linearverschiebungen verwendet werden, funktionieren jedoch unterschiedlich. Lassen Sie uns im Detail untersuchen, wie sie sich voneinander unterscheiden.

Was ist ein Absolutwertgeber?

Der Absolutwertgeber hat einen eindeutigen Code für die Position jeder Welle, der die absolute Position des Gebers angibt. Es bietet einen digitalen Ausgang, der die absolute Verschiebung direkt darstellt. Der Wert der Istposition wird sofort beim Einschalten des Systems gemessen. Ein Absolutwertgeber benötigt also keinen Zähler, da der Messwert direkt aus dem Teilungsmuster stammt. Dies liefert einen digitalen Ausgang, der direkt in die Position passt. Jede Bitposition wird separat durch ein separates LED-Paar codiert. Zeigt die absolute Winkelposition der Welle in jedem Codezyklus an. Der Codierer-Codierer verwendet einen Gray-Code, bei dem der Code jeweils geringfügig geändert wird, wodurch Kommunikationsfehler mit dem Codierer reduziert werden. Sie können in einfach und mehrfach rotierende Encoder unterteilt werden.

Was ist ein Lupengeber?

Der Zoomgeber ist ein elektromechanisches Gerät, das die Winkelposition der Welle in digitale oder Impulssignale umwandelt. Es erzeugt eine bestimmte Anzahl von Impulsen für jeden Zyklus, die den Impuls für jeden Zyklus liefert. Es kann Positionsänderungen messen, nicht die absolute Position. Daher kann die Position in Bezug auf bestimmte Daten nicht bestimmt werden. Die Anzahl der erzeugten Impulse ist proportional zur Winkelposition der Welle. Zoomcodierer werden in Anwendungen verwendet, in denen Geschwindigkeits- oder Geschwindigkeits- und Richtungsdaten erforderlich sind. Jedes Mal, wenn das Gerät eingeschaltet oder zurückgesetzt wird, beginnt es von Grund auf neu zu berechnen und gibt bei jeder Bewegung der Welle ein Ausgangssignal aus. Die Arten von Vergrößerungscodierern können weiter in Quadratureatoren und Drehzahlmesser unterteilt werden.

Unterschied zwischen absoluten und wachsenden Codierern

Grundlagen absoluter und wachsender Codierer

- Beides sind elektromechanische Geräte, mit denen die Winkel- oder Linearposition der Welle gemessen und in Digital- oder Impulssignale umgewandelt werden kann. Der Absolutwertgeber hat einen spezifischen Code für die Position jeder Welle, der die absolute Position des Gebers angibt, wodurch ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn jeder Vergrößerungsgeber in einen bestimmten Winkel umgewandelt wird und die Anzahl der Impulse proportional zur Position des Winkels ist. . Meilen Der Vergrößerungscodierer kann Positionsänderungen messen, nicht den absoluten Zustand.

Das Funktionsprinzip von Absolut- und Vergrößerungsgebern

- Der Absolutwertgeber besteht aus einer binär codierten Scheibe, die so auf der Welle montiert ist, dass sie sich dreht. Die Winkelposition jeder Welle ist aufgrund einer Anzahl von Ausgangskanälen durch einen bestimmten Code gekennzeichnet. Wenn die Anzahl der benötigten Pixel zunimmt, nimmt die Anzahl der Kanäle zu. Im Gegensatz zu einem Zoom-Encoder ist dies kein Computergerät, das bei Stromausfall keine Standortinformationen verliert. Der Inkrementalgeber liefert wiederum ein Ausgangssignal für eine spezifische Erhöhung der Winkelposition der Welle, das durch Berechnung der Ausgangsimpulse relativ zum Referenzpunkt berechnet wird.

Kosteneffizienz

- Da die Codematrix der Encoderplatte komplexer ist und mehr Lichtsensoren erfordert, kostet der Absolutwertgeber normalerweise doppelt so viel wie der Wachstumscodierer. Die Auflösung ist auf die Anzahl der Spuren auf der Encoder-Disc begrenzt, daher ist es teurer, eine dünne Auflösung zu erhalten, ohne weitere Spuren hinzuzufügen. Im Gegensatz dazu sind Verstärker viel komplexer als ihre absoluten Gegenstücke und daher im Allgemeinen billiger.

Stabilität

- Absolutwertgeber können die Leistung, die Nettoergebnisse und die Gesamtkosten verbessern. Aufgrund seiner Fähigkeit, einen absoluten Winkelwert bereitzustellen, hat dies keinen Einfluss auf das nachfolgende Lesen, selbst wenn der Messwert verfehlt wird. Bestimmte Messwerte hängen nicht von der Genauigkeit der vorherigen Messwerte ab. Die Lupe muss wiederum während des Betriebs des Encoders eingeschaltet sein. Bei jedem Stromausfall sollte der Messwert zurückgesetzt werden oder wenn das System ausfällt. Dies wird das System verlangsamen. Absolutwertgeber verlieren bei einem Stromausfall keine Standortinformationen.

Absolut- und Zoomgeber: Vergleichstabelle

Hier ist eine Zusammenfassung der absoluten und wachsenden Codierer

Kurz gesagt, der Encoder muss während des Betriebs des Geräts eingeschaltet werden. Bei einem Stromausfall muss der Messwert zurückgesetzt werden, sonst macht das System einen Fehler. Im Gegensatz dazu benötigt der Absolutwertgeber nur dann Strom, wenn der Messwert empfangen wird, und aufgrund seiner Fähigkeit, einen Messwert für den absoluten Winkel bereitzustellen, hängt ein bestimmter Messwert nicht von der Genauigkeit des vorherigen Messwerts ab. Beim Absolutwertgeber ist die Plattenmatrix der Platte jedoch komplexer, was normalerweise doppelt so teuer ist wie der Sekundärcodierer, der andererseits weniger komplex und daher billiger ist.

Referenzen

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  • Webster, John G. und Halif Eren. Handbuch für Messung, Instrumentierung und Sensoren (Zwei-Volumen-Set). Boca Raton, Florida: CRC Press, 2018. Drucken
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  • Bildnachweis: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder#/media/Fayl:ROD420_HEIDENHAIN.jpg
  • Bildnachweis: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder#/media/File:Encoder_incremental_Dynapar_B58N.jpg