En tant que type de dispositif de conversion de signal, l'encodeur est largement utilisé dans notre vie.
Dans la course automobile intelligente, il est nécessaire d'utiliser l'encodeur pour détecter la vitesse instantanée du modèle de voiture et réaliser le contrôle de rétroaction en boucle fermée de la vitesse du modèle de voiture, de sorte que le tableau de commande de la voiture puisse exécuter les instructions données par le logiciel en fonction des changements de la piste et des conditions routières, telles que l'accélération, la décélération, les virages, etc.
Dans l'exploration céleste, les scientifiques utilisent de grands télescopes astronomiques pour suivre les étoiles, des télescopes astronomiques pour atteindre une certaine précision de contrôle de vitesse, il est nécessaire de sélectionner l'encodeur approprié. Cependant, les exigences pour l'encodeur sont très élevées à l'heure actuelle. Par exemple, lorsque la vitesse de l'étoile est de 0.004 %, la résolution de l'encodeur est de 26 bits pour répondre aux exigences de la mesure de la vitesse.
De plus, il existe des encodeurs d'ascenseur, des encodeurs de machines-outils, des encodeurs de servomoteurs, etc., on peut dire que les encodeurs sont partout.
Du moteur pas à pas au système intelligent, comment choisir l'encodeur ?
Alors, qu'est-ce qu'un encodeur ?
Par définition, un encodeur est un appareil qui compile des signaux (tels que des trains de bits) ou des données sous la forme de signaux pouvant être communiqués, transmis et stockés.
La compréhension simple consiste à convertir des signaux que les humains ne peuvent pas comprendre directement en signaux que nous, les humains, pouvons comprendre directement, afin que nous puissions contrôler des équipements ou des dispositifs.
L'encodeur selon la méthode d'échelle et la forme de sortie du signal, peut être divisé en incrémental, valeur absolue, type mixte.
Incrémental et absolu sont plus courants, mais la différence entre les deux est devenue un problème difficile pour la majorité des utilisateurs.
Par conséquent, seuls l'incrémental et l'absolu sont comparés ici, afin que les utilisateurs puissent faire un meilleur choix à l'avenir.
Tout d'abord, les deux fonctionnent différemment :
1. Principe de fonctionnement du codeur incrémental :
Le codeur incrémental convertit le déplacement en un signal électrique périodique, puis convertit le signal électrique en une impulsion de comptage, en utilisant le nombre d'impulsions pour représenter la taille du déplacement.
Prenez verser de l'eau pour décrire, l'encodeur incrémental est comme, trouvez une tasse de taille inconnue et versez-y de l'eau, une fois remplie une fois, videz la tasse une fois, puis versez de l'eau, et enfin calculez la distance en fonction du nombre de fois que la tasse est rempli.
En termes de structure, le codeur incrémental est composé d'un arbre de connexion, d'une plaque de code, d'une source lumineuse et d'un circuit de sortie. En fait, l'encodeur est essentiellement cette composition, ce qui suit ne se répétera pas.
Le codeur incrémental obtient quatre groupes de signaux d'onde sinusoïdale à partir de dispositifs de phototransmission et de dispositifs de réception, qui sont combinés en A, B, C et D respectivement. Chaque onde sinusoïdale a une différence de phase de 90 degrés et les quatre groupes ont une différence de phase de 360 degrés (c'est-à-dire un cycle). Les signaux C et D sont inversés et superposés aux phases A et B, de manière à renforcer le signal stable ; De plus, une impulsion de phase Z est émise à chaque tour pour représenter le bit de référence zéro.
Étant donné que la différence entre la phase A et la phase B est de 90 degrés, l'avant et l'arrière du codeur peuvent être déterminés en comparant la phase A et la phase B qui précèdent.
Le bit de référence zéro du codeur peut être obtenu par l'impulsion zéro. Les paramètres tels que la distance et l'angle sont calculés à l'aide de bits de référence zéro et du nombre d'impulsions.
2. Principe de fonctionnement du codeur absolu
Il y a de nombreuses lignes sur la plaque signalétique du codeur absolu pour organiser chaque position sur le codeur. Étant donné que chaque position est différente, il vous suffit de connaître la position de départ et la position de fin pour connaître le déplacement, plutôt que de compter tout le temps comme un codeur incrémental.
À titre d'exemple de versement d'eau, un encodeur absolu prendrait une tasse plus haute avec une échelle, y verserait de l'eau et calculerait la distance en fonction des échelles de début et de fin.
En termes de structure, il existe de nombreuses lignes de canal optique sur la plaque de code optique du codeur absolu, et chaque ligne est divisée en 2, 4, 8, 16 lignes ...... Disposées de sorte que, à n'importe quelle position du codeur, un ensemble unique de codes binaires (codes Gray) de 2 à la puissance zéro à 2 à la puissance n-1 peut être obtenu en lisant l'ouvert et l'obscur de chaque ligne gravée, qui est le n- codeur absolu de bits.
Un tel codeur est déterminé par la position mécanique (position de démarrage et d'arrêt) de la plaque de code optique, de sorte qu'il ne sera pas affecté par une panne de courant et des interférences externes, ce qui est également l'une des excellentes caractéristiques du codeur absolu.
Grâce à cette fonctionnalité, le codeur absolu n'a pas besoin de mémoire, ne change pas de point de référence et n'a pas à compter tout le temps. Par conséquent, les caractéristiques anti-interférences du codeur et la fiabilité des données sont grandement améliorées.
Basé sur la construction du codeur absolu, il doit faire face à un problème : compter jusqu'à la valeur maximale.
Afin de résoudre ce problème, le codeur absolu multitour apparaît.
Pour les codeurs absolus multitours, il existe les trois schémas de conception courants suivants :
Le premier, à l'intérieur de l'encodeur, utilise des engrenages mécaniques pour coupler plusieurs arbres afin de calculer le nombre total de tours.
Prenez l'eau qui coule, le gobelet gradué mentionné plus haut. Lorsque ce gobelet est plein, trouvez un plus grand gobelet gradué, versez l'eau du plus petit gobelet dans le plus grand gobelet, et enfin ajoutez les deux gobelets pour calculer la distance.
La seconde consiste à utiliser un compteur électronique et un condensateur pour compter le nombre total de tours.
Du moteur pas à pas au système intelligent, comment choisir l'encodeur ?
Encore une fois, prenez l'exemple de verser de l'eau, cette fois lorsque le gobelet gradué est plein, versez l'eau, et utilisez un compteur pour mesurer le nombre de fois qu'il est plein, et enfin calculez la distance en additionnant le compteur et le gobelet.
Le troisième, dans certains encodeurs magnétiques, utilise la ligne Weigen et utilise l'effet Weigen pour compter.
Les trois méthodes ci-dessus doivent toutes payer un certain prix, par exemple la première, en raison de l'utilisation d'un engrenage mécanique, elle entraînera donc l'usure de l'encodeur, ce qui réduira la précision.
Quant au schéma du codeur de valeur absolue multi-cercles, il n'est pas décrit ici, et les amis intéressés peuvent aller vérifier les informations pertinentes.
En raison du principe de fonctionnement et de la composition mécanique différents, les deux présentent deux très grandes différences :
1, la mémoire marche et arrêt est différente
Le codeur incrémental n'a pas de mémoire, et le redémarrage de la coupure de courant doit revenir à la position zéro de référence pour trouver la position requise, et la coupure de courant doit être redémarrée à chaque fois.
Le codeur incrémental le plus courant est le positionnement du scanner de l'imprimante. A chaque mise sous tension de l'imprimante, on entend un crépitement, qui est en fait l'imprimante qui cherche le point zéro de référence après lequel elle peut fonctionner.
L'encodeur absolu a de la mémoire, redémarre en cas de panne de courant sans revenir à zéro, vous pouvez connaître l'emplacement de la cible. Cela fait que le codeur absolu ne sera pas perturbé dans le processus, et ses caractéristiques anti-interférences et la fiabilité des données sont grandement améliorées.
2, la plaque de code est différente
Parce que la méthode de comptage des deux n'est pas la même, la plaque signalétique des deux est également très différente.
La différence de plaque de code est l'une des plus grandes différences entre le codeur absolu et le codeur incrémental.
En plus des différences ci-dessus, il existe de nombreuses petites différences entre les codeurs absolus et les codeurs incrémentaux :
3, le signal de sortie est différent
Un codeur incrémental produit un signal d'impulsion, tandis qu'un codeur absolu produit un ensemble de valeurs binaires.
4, le nombre de restrictions différentes
Le nombre de tours du codeur incrémental n'est pas limité, tandis que le codeur absolu ne peut pas dépasser la plage de tours.
5, le champ d'application n'est pas exactement le même
Avec ou sans mémoire de point d'arrêt, codeur incrémental et codeur absolu sont très différents dans le domaine d'application. Le codeur incrémental est plus adapté pour déterminer la vitesse, la distance ou la direction du mouvement, tandis que le codeur absolu est de plus en plus utilisé dans le domaine du positionnement de contrôle industriel en raison de ses caractéristiques.
6. Le prix est différent
En raison des excellentes caractéristiques du codeur absolu, le prix est plus élevé que celui du codeur incrémental.
Avec la différence entre les deux, regardons à quels éléments il faut faire attention lors du choix d'un encodeur :
Si une coupure de courant est nécessaire pour maintenir
Des codeurs absolus doivent être utilisés si une inspection continue est requise.
La précision de mesure requise
Relativement parlant, la précision du codeur absolu est supérieure à celle du codeur incrémental.
Résolution de résolution
La résolution de l'encodeur, c'est-à-dire le nombre d'impulsions émises par l'encodeur lorsque l'arbre du rotor du moteur tourne une fois. La résolution est l'un des facteurs les plus critiques affectant l'effet de mesure de la vitesse.
Vitesse maximale requise
Les méthodes de mesure de vitesse des codeurs sont divisées en trois catégories : méthode T, méthode N et méthode M/T.
D'une manière générale, la méthode T a le meilleur effet dans la zone à faible vitesse, et la méthode M est meilleure que la méthode T dans la zone à grande vitesse. Bien que la méthode M/T soit beaucoup plus élevée que la méthode M et T, dans la plupart des cas, sa précision de mesure de la vitesse est également meilleure que les deux autres méthodes.
Matériau requis pour la plaque signalétique
Les matériaux de la plaque de code de l'encodeur sont le verre, le métal et le plastique.
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La plaque de code de verre est déposée sur la ligne gravée très fine du verre, sa stabilité thermique est bonne, de haute précision.
La plaque de code en métal est directement à travers et à travers la ligne de gravure, pas facile à casser, mais comme le métal a une certaine épaisseur, la précision peut être affectée, sa stabilité thermique est bien pire que celle du verre.
La plaque signalétique en plastique est économique, son coût est faible, mais la précision, la stabilité thermique et la durée de vie sont pires.
Sélection de l'encodeur en plus des facteurs énumérés ci-dessus, mais aussi de nombreux autres facteurs, spécifiquement basés sur l'utilisation de l'occasion et de l'environnement pour faire un choix.
La meilleure option est de communiquer directement avec le fabricant, de lui faire part de vos besoins et de vos préoccupations, et il vous donnera de bons conseils. À ce stade, vous pouvez considérer leurs suggestions en fonction de votre propre compréhension.
