Encoders huma komuni fil-prodotti ta 'kontroll tal-moviment, u encoders rotanti huma komponenti ewlenin ta' loops ta 'feedback tal-kontroll tal-moviment, inkluż tagħmir ta' awtomazzjoni industrijali u kontroll tal-proċess, robotika, tagħmir mediku, enerġija, aerospazjali, eċċ.
Bħala apparati li jikkonvertu mozzjoni mekkanika f'sinjali elettriċi, encoders jipprovdu lill-inġiniera b'dejta bażika bħal pożizzjoni, veloċità, distanza u direzzjoni li jistgħu jintużaw biex jottimizzaw il-prestazzjoni tas-sistema ġenerali.
Ottiċi, manjetiċi, u abilità huma t-tliet teknoloġiji ewlenin ta 'kodifikazzjoni disponibbli għall-inġiniera. Hemm għadd ta' fatturi li għandek tikkonsidra, madankollu, biex tiddetermina liema teknoloġija hija l-aħjar għal applikazzjoni eventwali.
Dan l-artikolu se jagħti ħarsa ġenerali tat-teknoloġiji tal-kodifikaturi ottiċi, manjetiċi u abilità, u jiddiskuti fil-qosor il-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta 'kull teknoloġija.
1. Encoder ottiku
Encoders ottiċi kienu għażla popolari fis-suq tal-applikazzjoni tal-kontroll tal-moviment għal ħafna snin. Tikkonsisti minn sors ta 'dawl LED (ġeneralment sors ta' dawl infra-aħmar) u photodetector, li jinsabu fuq iż-żewġ naħat tal-pjanċa tal-kodiċi tal-encoder.
Il-pjanċa tal-kodiċi hija magħmula minn plastik jew ħġieġ, b'serje ta 'linji jew slots trasparenti u opaki rranġati f'intervalli. Meta d-diska tal-kodiċi iddur, il-mogħdija ottika LED hija mblukkata mill-linji jew slots rranġati f'intervalli fuq id-diska tal-kodiċi, u b'hekk tiġġenera żewġ impulsi ortogonali tipiċi tal-mewġ kwadru A u B, li jistgħu jintużaw biex jiddeterminaw ir-rotazzjoni u l-veloċità tal-assi .
Analiżi teknika ta' encoders ottiċi, manjetiċi u abilità
Figura 1: Impuls ortogonali tipiċi A u B għal encoders ottiċi, inklużi impulsi indiċi (Kreditu tar-ritratti: Apparat CUI)
Għalkemm l-encoders ottiċi jintużaw ħafna, xorta għandhom diversi żvantaġġi. F'ambjenti fit-trab u maħmuġin bħal applikazzjonijiet industrijali, il-kontaminanti jistgħu jakkumulaw fuq il-pjanċa tal-kodiċi, u b'hekk jimblukkaw it-trażmissjoni tad-dawl LED għas-sensor ottiku.
L-affidabbiltà u l-eżattezza tal-kodifikatur ottiku huma affettwati ħafna minħabba li d-diska tal-kodiċi kkontaminata tista 'twassal għal diskontinwità jew telf sħiħ tal-mewġ kwadru.
Leds għandhom ħajja ta 'servizz limitata u eventwalment se jinħarqu, li jwassal għal falliment tal-encoder. Barra minn hekk, id-diski tal-kodiċi tal-ħġieġ jew tal-plastik huma suxxettibbli għal ħsara minħabba vibrazzjoni jew temperaturi estremi, u b'hekk jillimitaw l-applikabbiltà ta 'kodifikaturi ottiċi f'applikazzjonijiet ambjentali ħarxa; L-immuntar tiegħu f'mutur mhux biss jieħu ħafna ħin, iżda jġorr ukoll riskju akbar ta 'kontaminazzjoni.
Fl-aħħarnett, jekk ir-riżoluzzjoni tal-encoder ottiku hija għolja, se tikkonsma aktar minn 100 mA ta 'kurrent, u taffettwa aktar l-applikazzjoni tagħha f'apparat mobbli jew li jaħdem bil-batterija.
2. Encoder manjetiku
Encoders manjetiċi huma simili fl-istruttura għal encoders ottiċi, iżda jużaw kamp manjetiku aktar milli raġġ tad-dawl. Encoders manjetiċi jissostitwixxu diski tal-kodiċi ottiċi slotted b'diski tal-kodiċi manjetiċi b'arbli manjetiċi spazjati li jduru fuq ringiela ta 'sensors tal-effett Hall jew sensuri ta' riluttanza.
Kwalunkwe rotazzjoni tal-pjanċa tal-kodiċi tikkawża li dawn is-sensuri jirrispondu, u s-sinjal li jirriżulta se jiġi trażmess liċ-ċirkwit ta 'quddiem tal-kondizzjonament tas-sinjali biex jiddetermina l-pożizzjoni tax-xaft.
Meta mqabbla ma 'kodifikaturi ottiċi, encoders manjetiċi għandhom il-vantaġġ li jkunu aktar durabbli, reżistenti għall-vibrazzjoni u l-impatt. Barra minn hekk, il-prestazzjoni tal-kodifikaturi ottiċi hija kompromessa ħafna fil-każ ta 'kontaminanti bħal trab, ħmieġ u tbajja taż-żejt, filwaqt li encoders manjetiċi mhumiex affettwati, li jagħmluhom ideali għal applikazzjonijiet ambjentali ħarxa.
Madankollu, l-interferenza elettromanjetika ġġenerata minn muturi (speċjalment muturi stepper) se jkollha impatt kbir fuq l-encoder manjetiku, u l-bidliet fit-temperatura se jikkawżaw ukoll id-drift tal-pożizzjoni tiegħu.
Barra minn hekk, ir-riżoluzzjoni u l-eżattezza tal-kodifikaturi manjetiċi huma relattivament baxxi u huma ferm inqas minn encoders ottiċi u abilità f'dan ir-rigward.
3. Encoder kapaċità
L-encoder abilità jikkonsisti fi tliet partijiet ewlenin: rotor, trasmettitur fiss u riċevitur fiss. Sensing kapaċitattiv juża strixxa jew mudell lineari b'arblu wieħed fuq element fiss u l-arblu IEĦOR fuq element JIĊEXXI biex jifforma kapaċitatur varjabbli kkonfigurat bħala par ta 'riċevituri/trasmettituri.
Ir-rotor huwa nċiżi b'mudell ta 'mewġ sine li jipproduċi sinjal speċifiku iżda prevedibbli hekk kif ix-xaft tal-mutur idur. Dan is-sinjal imbagħad jiġi kkonvertit mill-ASIC abbord tal-encoder biex tikkalkula l-pożizzjoni u d-direzzjoni tar-rotazzjoni tal-assi.
Analiżi teknika ta' encoders ottiċi, manjetiċi u abilità
Figura 2: Tqabbil tad-diski tal-kodifikaturi (Kreditu tar-ritratti: CUI Devices)
4. Encoder kapaċità
L-encoder Capacitive jaħdem fuq l-istess prinċipju bħall-kalibru vernier diġitali, għalhekk jipprovdi soluzzjoni li tegħleb ħafna mill-iżvantaġġi ta 'kodifikaturi ottiċi u manjetiċi.
It-teknoloġija bbażata fuq il-kapaċità użata fil-linja ta 'kodifikaturi AMT ta' CUI Devices wriet li hija affidabbli ħafna u preċiża ħafna.
Peress li l-ebda LED jew linja tal-vista ma hija meħtieġa, encoders abilità jistgħu jiksbu r-riżultati mixtieqa anke meta jiltaqgħu ma 'kontaminanti ambjentali li jistgħu jaffettwaw ħażin encoders ottiċi, bħal trab, ħmieġ, u tbajja taż-żejt.
Barra minn hekk, huwa inqas suxxettibbli għall-vibrazzjoni u temperaturi estremament għoljin/baxxi mid-diski tal-kodiċi tal-ħġieġ użati f'kodifikaturi ottiċi.
Kif issemma qabel, encoders abilità għandhom tendenza li jkollhom ħajja ta 'servizz itwal minn encoders ottiċi minħabba li l-leds ma jinħarqux.
Bħala riżultat, l-encoder abilità għandu daqs iżgħar ta 'pakkett u jikkonsma inqas kurrent fuq il-firxa sħiħa ta' riżoluzzjoni ta '6 sa 18 mA biss, li jagħmilha aktar adattata għal applikazzjonijiet li jaħdmu bil-batterija.
Peress li r-robustezza, l-eżattezza u r-riżoluzzjoni tat-teknoloġija abilità huma ogħla minn dawk tal-encoder manjetiku, l-interferenza elettromanjetika u l-istorbju elettriku li jiffaċċjaw dan tal-aħħar m'għandhomx impatt kbir fuqha.
Barra minn hekk, in-natura diġitali ta 'kodifikaturi abilità toffri vantaġġi ewlenin f'termini ta' flessibilità u programmabbiltà. Minħabba li r-riżoluzzjoni ta 'encoder ottiku jew manjetiku hija ddeterminata mill-pjanċa tal-kodifikatur, jintuża encoder ġdid kull darba li jkunu meħtieġa riżoluzzjonijiet oħra, li jirriżulta f'żieda fil-ħin u l-ispiża tad-disinn u l-proċess tal-manifattura.
Madankollu, encoders capacitive għandhom firxa ta 'riżoluzzjonijiet programmabbli, li jiffrankaw id-disinjaturi l-inkwiet li jissostitwixxu l-encoder kull darba li tkun meħtieġa riżoluzzjoni ġdida, li mhux biss tnaqqas l-inventarju, iżda tissimplifika wkoll l-irfinar tal-linja ta' kontroll PID u l-ottimizzazzjoni tas-sistema.
Encoders capacitive jippermettu allinjament diġitali u indiċjar ta 'Settings tal-polz meta jibda l-mutur BLDC huma involuti, kompitu li jista' jkun ripetittiv u jieħu ħafna ħin għal encoders ottiċi.
Il-kapaċitajiet dijanjostiċi integrati jagħtu lid-disinjaturi aktar aċċess għad-dejta tas-sistema biex jottimizzaw is-sistema jew issolvi l-problemi fil-qasam.
Analiżi teknika ta' encoders ottiċi, manjetiċi u abilità
Figura 3: Tqabbil tal-indikaturi ewlenin tal-prestazzjoni għal teknoloġiji abilità, ottiċi u manjetiċi (Kreditu tar-ritratti: CUI Devices)
5. Iżen l-għażliet tiegħek
F'ħafna applikazzjonijiet ta 'kontroll tal-moviment, it-temperatura, il-vibrazzjoni u l-kontaminanti ambjentali huma fatturi ta' sfida importanti li l-kodifikaturi għandhom jittrattaw. Jirriżulta li encoders abilità jistgħu jegħlbu dawn l-isfidi.
Meta mqabbel ma 'teknoloġiji ottiċi jew manjetiċi, jipprovdi lid-disinjaturi b'soluzzjonijiet affidabbli, preċiżi u flessibbli.
Barra minn hekk, encoders abilità jżidu l-programmabbiltà u d-dijanjostika, karatteristika diġitali li tagħmilhom aktar adattati għall-applikazzjonijiet moderni tal-Internet tal-Oġġetti (IoT) u tal-Internet tal-Oġġetti Industrijali (IIoT).