Sebagai semacam perangkat konversi sinyal, encoder banyak digunakan dalam kehidupan kita.
Dalam balapan mobil cerdas, perlu menggunakan encoder untuk mendeteksi kecepatan sesaat model mobil dan mewujudkan kontrol umpan balik loop tertutup dari kecepatan model mobil, sehingga papan kontrol mobil dapat menjalankan instruksi yang diberikan oleh perangkat lunak sesuai dengan perubahan trek dan kondisi jalan, seperti akselerasi, deselerasi, belok, dll.
Dalam penjelajahan angkasa, para ilmuwan menggunakan teleskop astronomi besar untuk melacak bintang, teleskop astronomi untuk mencapai akurasi kontrol kecepatan tertentu, perlu memilih encoder yang sesuai. Namun, persyaratan pembuat enkode saat ini sangat tinggi. Misalnya, saat kecepatan bintang adalah 0.004 persen , resolusi pembuat enkode adalah 26 bit untuk memenuhi persyaratan pengukuran kecepatan.
Selain itu, ada encoder elevator, encoder alat mesin, encoder motor servo, dan sebagainya, dapat dikatakan bahwa encoder ada di mana-mana.
Dari motor stepper ke sistem cerdas, bagaimana cara memilih encoder?
Jadi apa sebenarnya encoder itu?
Menurut definisi, encoder adalah perangkat yang mengkompilasi sinyal (seperti bitstream) atau data ke dalam bentuk sinyal yang dapat dikomunikasikan, ditransmisikan, dan disimpan.
Pengertian sederhananya adalah mengubah sinyal yang tidak dapat langsung dipahami oleh manusia menjadi sinyal yang dapat langsung dipahami oleh manusia, sehingga kita dapat mengontrol peralatan atau perangkat.
Encoder menurut metode skala dan bentuk keluaran sinyal, dapat dibagi menjadi inkremental, nilai absolut, tipe campuran.
Inkremental dan absolut lebih umum, tetapi perbedaan antara keduanya telah menjadi masalah yang sulit bagi sebagian besar pengguna.
Oleh karena itu, hanya inkremental dan absolut yang dibandingkan di sini, sehingga pengguna dapat membuat pilihan yang lebih baik di masa mendatang.
Pertama, keduanya bekerja secara berbeda:
1. Prinsip kerja encoder inkremental:
Encoder tambahan mengubah perpindahan menjadi sinyal listrik periodik, dan kemudian mengubah sinyal listrik menjadi pulsa penghitung, menggunakan jumlah pulsa untuk mewakili ukuran perpindahan.
Ambil air penuangan untuk menggambarkan, encoder tambahan seperti, temukan cangkir dengan ukuran yang tidak diketahui dan tuangkan air ke dalamnya, ketika diisi sekali, kosongkan cangkir sekali, lalu tuangkan air, dan terakhir hitung jaraknya sesuai dengan berapa kali cangkir itu dipenuhi.
Dalam hal struktur, enkoder inkremental terdiri dari poros penghubung, pelat kode, sumber cahaya, dan sirkuit keluaran. Faktanya, pembuat enkode pada dasarnya adalah komposisi ini, berikut ini tidak akan terulang.
Encoder inkremental memperoleh empat kelompok sinyal gelombang sinus dari perangkat pemancar foto dan perangkat penerima, yang masing-masing digabungkan menjadi A, B, C, dan D. Setiap gelombang sinus memiliki perbedaan fase 90 derajat, dan keempat kelompok memiliki perbedaan fase 360 derajat (yaitu, satu siklus). Sinyal C dan D dibalik dan ditumpangkan pada fase A dan B, untuk meningkatkan sinyal stabil; Selain itu, pulsa fase-Z dikeluarkan pada setiap belokan untuk mewakili bit referensi nol.
Karena perbedaan antara fase A dan fase B adalah 90 derajat, maju dan mundur dari pembuat enkode dapat ditentukan dengan membandingkan fase A dan fase B mana yang datang sebelumnya.
Bit referensi nol dari enkoder dapat diperoleh dengan pulsa nol. Parameter seperti jarak dan Sudut dihitung melalui bit referensi nol dan jumlah pulsa.
2. Prinsip kerja encoder absolut
Ada banyak baris pada pelat kode pembuat enkode absolut untuk mengatur setiap posisi pada pembuat enkode. Karena setiap posisi berbeda, Anda hanya perlu mengetahui posisi awal dan posisi akhir untuk mengetahui perpindahan, daripada menghitung setiap saat seperti encoder inkremental.
Sebagai contoh menuangkan air, pembuat enkode absolut akan mengambil cangkir yang lebih tinggi dengan skala, menuangkan air ke dalamnya, dan menghitung jarak berdasarkan skala awal dan akhir.
Dari segi struktur, terdapat banyak saluran saluran optik pada pelat kode optik pembuat enkode absolut, dan setiap saluran dibagi menjadi 2, 4, 8, 16 baris...... Disusun sedemikian rupa sehingga pada posisi mana pun dari encoder, satu set unik kode biner (kode abu-abu) dari 2 pangkat nol sampai 2 pangkat n-1 dapat diperoleh dengan membaca terbuka dan gelap dari setiap garis terukir, yang merupakan n- pembuat enkode absolut bit.
Encoder seperti itu ditentukan oleh posisi mekanis (posisi mulai dan berhenti) dari pelat kode optik, sehingga tidak akan terpengaruh oleh kegagalan daya dan gangguan eksternal, yang juga merupakan salah satu karakteristik unggulan dari encoder absolut.
Karena fitur ini, pembuat enkode absolut tidak memerlukan memori, tidak mengubah titik referensi, dan tidak perlu menghitung setiap saat. Oleh karena itu, karakteristik anti-interferensi pembuat enkode dan keandalan data sangat meningkat.
Berdasarkan konstruksi pembuat enkode absolut, ia harus menghadapi masalah: menghitung hingga nilai maksimum.
Untuk mengatasi masalah ini, encoder absolut multi-putaran muncul.
Untuk enkoder absolut multi-putaran, ada tiga skema desain umum berikut:
Yang pertama, di dalam enkoder, menggunakan roda gigi mekanis untuk memasangkan beberapa poros untuk menghitung jumlah putaran.
Ambil air tuang, gelas ukur yang disebutkan sebelumnya. Saat cawan ini penuh, cari gelas ukur yang lebih besar, tuangkan air dari gelas yang lebih kecil ke gelas yang lebih besar, dan terakhir tambahkan kedua gelas untuk menghitung jaraknya.
Yang kedua adalah menggunakan penghitung elektronik dan kapasitor untuk menghitung jumlah putaran.
Dari motor stepper ke sistem cerdas, bagaimana cara memilih encoder?
Sekali lagi, ambil contoh menuangkan air, kali ini ketika gelas ukur sudah penuh, tuangkan air keluar, dan gunakan penghitung untuk mengukur berapa kali penuh, dan terakhir hitung jaraknya dengan menjumlahkan penghitung dan cangkir.
Yang ketiga, di beberapa pembuat enkode magnetik, menggunakan garis Weigen dan menggunakan efek Weigen untuk menghitung.
Ketiga metode di atas semuanya harus membayar harga tertentu, misalnya yang pertama, karena penggunaan roda gigi mekanis, sehingga akan menyebabkan keausan pada pembuat enkode, sehingga keakuratannya berkurang.
Adapun skema encoder nilai absolut multi-lingkaran, tidak dijelaskan di sini, dan teman yang tertarik dapat pergi untuk memeriksa informasi yang relevan.
Karena prinsip kerja dan komposisi mekanis yang berbeda, keduanya memiliki dua perbedaan yang sangat besar:
1, hidup dan mati memori berbeda
Encoder inkremental tidak memiliki memori, dan restart pemadaman listrik harus kembali ke posisi referensi nol untuk menemukan posisi yang diperlukan, dan pemadaman listrik harus dimulai ulang setiap kali.
Encoder inkremental yang paling umum adalah posisi pemindai printer. Setiap kali printer dihidupkan, terdengar bunyi berderak, yang sebenarnya adalah printer mencari titik nol acuan setelah itu bisa bekerja.
Encoder absolut memiliki memori, pemadaman listrik dimulai kembali tanpa kembali ke nol, Anda dapat mengetahui lokasi target. Hal ini membuat pembuat enkode absolut tidak akan terganggu dalam prosesnya, dan karakteristik anti-interferensi serta keandalan datanya sangat ditingkatkan.
2, plat kode berbeda
Karena cara penghitungan keduanya tidak sama, maka plat kode keduanya juga sangat berbeda.
Perbedaan pelat kode adalah salah satu perbedaan terbesar antara encoder absolut dan encoder inkremental.
Selain perbedaan di atas, ada banyak perbedaan kecil antara pembuat enkode absolut dan pembuat enkode inkremental:
3, sinyal keluaran berbeda
Encoder inkremental mengeluarkan sinyal pulsa, sementara encoder absolut mengeluarkan serangkaian nilai biner.
4, jumlah pembatasan yang berbeda
Jumlah putaran enkoder inkremental tidak terbatas, sedangkan enkoder absolut tidak dapat melebihi kisaran putaran.
5, bidang aplikasi tidak persis sama
Dengan atau tanpa memori breakpoint, enkoder inkremental dan enkoder absolut sangat berbeda di bidang aplikasi. Encoder tambahan lebih cocok untuk menentukan kecepatan, jarak atau arah gerakan, sementara encoder absolut lebih banyak digunakan di bidang pemosisian kontrol industri karena karakteristiknya.
6. Harganya berbeda
Karena karakteristik encoder absolut yang sangat baik, harganya lebih tinggi daripada encoder inkremental.
Dengan perbedaan keduanya, mari kita lihat elemen apa saja yang perlu diperhatikan saat memilih encoder:
Apakah pemadaman listrik diperlukan untuk mempertahankan
Pembuat enkode absolut harus digunakan jika pemeriksaan berkelanjutan diperlukan.
Akurasi pengukuran yang dibutuhkan
Secara relatif, akurasi pembuat enkode absolut lebih tinggi daripada pembuat enkode tambahan.
Resolusi resolusi
Resolusi encoder, yaitu jumlah pulsa yang dikeluarkan oleh encoder ketika poros rotor motor berputar satu kali. Resolusi adalah salah satu faktor terpenting yang memengaruhi efek pengukuran kecepatan.
Diperlukan kecepatan maksimum
Metode pengukuran kecepatan pembuat enkode dibagi menjadi tiga kategori: metode T, metode N, dan metode M/T.
Secara umum, metode T memiliki efek terbaik di area kecepatan rendah, dan metode M lebih baik daripada metode T di area kecepatan tinggi. Meskipun metode M/T jauh lebih tinggi daripada metode M dan T, dalam banyak kasus akurasi pengukuran kecepatannya juga lebih baik daripada dua metode lainnya.
Bahan pelat kode yang dibutuhkan
Bahan pelat kode encoder adalah kaca, logam, plastik.
Dari motor stepper ke sistem cerdas, bagaimana cara memilih encoder?
Pelat kode kaca diendapkan pada garis ukiran kaca yang sangat tipis, stabilitas termalnya bagus, presisi tinggi.
Pelat kode logam langsung melalui dan melalui garis ukiran, tidak mudah pecah, tetapi karena logam memiliki ketebalan tertentu, keakuratannya mungkin terpengaruh, stabilitas termalnya jauh lebih buruk daripada kaca.
Plat kode plastik ekonomis, biayanya rendah, tetapi akurasi, stabilitas termal, masa pakai lebih buruk.
Pemilihan encoder selain faktor-faktor yang tercantum di atas, tetapi juga banyak faktor lainnya, khususnya berdasarkan penggunaan kesempatan dan lingkungan untuk membuat pilihan.
Pilihan terbaik adalah berkomunikasi langsung dengan pabrikan, komunikasikan kebutuhan dan kekhawatiran Anda kepada mereka, dan mereka akan memberi Anda nasihat yang baik. Pada saat itu, Anda dapat mempertimbangkan saran mereka berdasarkan pemahaman Anda sendiri.
