Inkrementalni kodirnik je naprava za kodiranje, ki pretvori kotno gibanje ali položaj gredi v analogno ali digitalno kodo za identifikacijo položaja ali gibanja. Inkrementalni dajalniki so eni najpogosteje uporabljenih rotacijskih dajalnikov. Inkrementalni dajalniki se lahko uporabljajo v aplikacijah za pozicioniranje in povratne informacije o hitrosti motorja, vključno s servo/lahkimi, industrijskimi ali težkimi aplikacijami. Inkrementalni kodirniki zagotavljajo odlične povratne informacije o hitrosti in razdalji, in ker je vključenih malo senzorjev, je sistem preprost in poceni. Inkrementalni kodirniki so omejeni na zagotavljanje informacij o spremembi, zato kodirniki potrebujejo referenčno napravo za izračun gibanja.
1. Kako delujejo inkrementalni kodirniki? Kako delujejo inkrementalni kodirniki!
Inkrementalni dajalniki zagotavljajo določeno število impulzov med enim obratom dajalnika. Izhod je lahko ena vrstica impulzov (kanal »A«) ali dve vrsti impulzov (kanala »A« in »B«), ki sta zamaknjena, da določita vrtenje. Ta faza med obema signaloma se imenuje kvadratura. Pri inkrementalnih optičnih kodirnikih je tipičen sklop sestavljen iz sklopa vretena, tiskanega vezja in pokrova. PCB vsebuje niz senzorjev, ki ustvarijo samo dva glavna signala za položaj in hitrost.
Pri inkrementalnih optičnih kodirnikih optični senzor zazna svetlobo, ko gre skozi označeni disk. Disk se premika, ko se sklop vretena vrti, informacije pa PCB pretvori v impulze. Pri inkrementalnih magnetnih dajalnikih je optični senzor nadomeščen z magnetnim senzorjem, vrtljivi disk pa vsebuje niz magnetnih polov.
Po želji se lahko zagotovijo dodatni signali:
Indeksni ali "Z" kanal se lahko zagotovi kot signal impulza na vrtljaj za preverjanje navajanja in števila impulzov na kanalih A in/ali B. Ta indeks je lahko vstavljen v različna stanja A ali B. Lahko je tudi brez vhoda in ima različne širine. Nekateri kodirniki lahko nudijo tudi komutacijske (U, V, W) kanale. Ti signali so usklajeni s komutacijskimi navitji na servo motorju. Zagotavljajo tudi, da gonilniki ali ojačevalniki teh motorjev uporabljajo tok za vsako navitje v pravilnem vrstnem redu in na pravilni ravni.
2. Katere izdelke lahko med seboj nadomesti inkrementalni rotacijski dajalnik?
Medtem ko se inkrementalni kodirniki pogosto uporabljajo v številnih aplikacijah s povratnimi informacijami, razreševalci in absolutni kodirniki ponujajo alternative glede na zahteve aplikacije in okolje.
* Inkrementalni kodirnik in razčlenjevalnik
Razločevalci so elektromehanski predhodniki kodirnikov, ki temeljijo na tehnologiji iz druge svetovne vojne. Tok ustvarja magnetno polje vzdolž sredinskega navitja. Obstajata dve medsebojno pravokotni navitji. Eno navitje je pritrjeno na mestu, drugo navitje pa se premika, ko se predmet premika. Spremembe v jakosti in položaju obeh medsebojno delujočih magnetnih polj omogočajo razreševalcu, da določi gibanje predmeta.
Preprosta zasnova razreševalnika mu omogoča zanesljivo delovanje tudi v ekstremnih pogojih, od vročih in nizkih temperaturnih območij do izpostavljenosti sevanju in celo mehanskih motenj, ki jih povzročajo vibracije in udarci. Vendar pa razčlenjevalnik odpušča sestavljanje izvora in aplikacije na račun njune zmožnosti dela v zapletenih zasnovah aplikacij, saj ne more proizvesti dovolj natančnih podatkov. Za razliko od inkrementalnih kodirnikov razreševalci oddajajo samo analogne podatke, ki lahko zahtevajo specializirano elektroniko za vmesnik.
* Inkrementalni kodirnik in absolutni kodirnik
Absolutni kodirniki delujejo tam, kjer so hitrost in natančnost položaja, toleranca napak in interoperabilnost pomembnejši od preprostosti sistema. Absolutni kodirnik lahko "ve, kje je" glede na svoj položaj v primeru izpada električne energije v sistemu, in se znova zažene, če se kodirnik med izpadom premakne.
Absolutni kodirnik sam pozna informacije o položaju - ni mu treba zanašati na zunanjo elektroniko, da bi zagotovil osnovni indeks položaja kodirnika. Zlasti v primerjavi z razreševalci in inkrementalnimi dajalniki je očitna prednost absolutnih dajalnikov v tem, kako njihova natančnost pozicioniranja vpliva na celotno zmogljivost aplikacije, zato je pogosto izbrani kodirnik za visoko natančne aplikacije, kot so CNC, medicina in robotika.
3. Uporaba in uporaba inkrementalnega dajalnika
Inkrementalni kodirniki so zasnovani tako, da so vsestranski in prilagodljivi za različne aplikacije. Tri široke kategorije aplikacij, ki temeljijo na okoljih, so:
* Težka delovna mesta: Težka okolja z velikim potencialom za kontaminacijo in vlago, višje zahteve glede temperature, udarcev in vibracij, kot jih vidimo v obratih celuloze, papirja, jekla in lesa.
* Industrijske aplikacije: Splošna tovarniška delovna okolja, ki zahtevajo standardne ocene IP, zmerne specifikacije za udarce, vibracije in temperaturo, kot jih opazimo v tovarnah za hrano in pijačo, tekstilu in splošni tovarniški avtomatizaciji.
* Lahka/Servo: nadzorovana okolja z visokimi zahtevami glede natančnosti in temperature, kot so robotika, elektronika in polprevodniki.