Инкременталният енкодер е енкодерно устройство, което преобразува ъгловото движение или позицията на вал в аналогов или цифров код за идентифициране на позицията или движението. Инкременталните енкодери са едни от най-често използваните ротационни енкодери. Инкременталните енкодери могат да се използват в приложения за позициониране и обратна връзка за скоростта на двигателя, включително серво/леки, индустриални или тежки приложения. Инкременталните енкодери осигуряват отлична обратна връзка за скорост и разстояние и тъй като има малко включени сензори, системата е проста и евтина. Инкременталните енкодери са ограничени до предоставяне на информация за промяна, така че енкодерите се нуждаят от референтно устройство за изчисляване на движението.
1. Как работят инкременталните енкодери? Как работят инкременталните енкодери!
Инкременталните енкодери осигуряват определен брой импулси по време на едно завъртане на енкодера. Изходът може да бъде един ред импулси (канал "A") или два реда импулси (канали "A" и "B"), които са изместени, за да определят въртенето. Тази фаза между двата сигнала се нарича квадратура. При инкременталните оптични енкодери типичният модул се състои от шпиндел, печатна платка и капак. PCB съдържа набор от сензори, които създават само двата основни сигнала за позиция и скорост.
При инкременталните оптични енкодери оптичният сензор открива светлината, докато преминава през маркирания диск. Дискът се движи, докато шпинделът се върти, а информацията се преобразува в импулси от PCB. При инкременталните магнитни енкодери оптичният сензор се заменя с магнитен сензор, а въртящият се диск съдържа серия от магнитни полюси.
По избор могат да се предоставят допълнителни сигнали:
Индексният или "Z" канал може да бъде осигурен като сигнал за импулс на оборот за насочване и проверка на броя на импулсите на A и/или B каналите. Този индекс може да бъде стробиран в различни състояния на A или B. Той също може да бъде без стробиране и да има различни ширини. Някои енкодери могат също така да предоставят комутационни (U, V, W) канали. Тези сигнали се подреждат с комутационните намотки на сервомотора. Те също така гарантират, че драйверите или усилвателите на тези двигатели прилагат ток към всяка намотка в правилния ред и на правилното ниво.
2. Какви продукти може да замени един с друг инкременталният ротационен енкодер?
Докато инкременталните енкодери обикновено се използват в много приложения за обратна връзка, резолверите и абсолютните енкодери предлагат алтернативи в зависимост от изискванията на приложението и средата.
* Инкрементален енкодер и анализатор
Резолверите са електромеханични предшественици на енкодери, базирани на технология, датираща от Втората световна война. Токът създава магнитно поле по централната намотка. Има две взаимно перпендикулярни намотки. Едната намотка е фиксирана на място, а другата се движи, докато обектът се движи. Промените в силата и позицията на двете взаимодействащи магнитни полета позволяват на резолвера да определи движението на обекта.
Опростеният дизайн на резолвера му позволява да работи надеждно дори при екстремни условия, от горещи и ниски температурни диапазони до излагане на радиация и дори механични смущения, причинени от вибрации и удари. Прощаването на изходния код и сглобяването на приложението от страна на анализатора обаче идва за сметка на способността им да работят в сложни проекти на приложения, тъй като не може да произведе достатъчно точни данни. За разлика от инкременталните енкодери, резолверите извеждат само аналогови данни, което може да изисква специализирана електроника за интерфейс.
* Инкрементален енкодер и абсолютен енкодер
Абсолютните енкодери работят там, където скоростта и точността на позицията, устойчивостта на грешки и оперативната съвместимост са по-важни от простотата на системата. Абсолютният енкодер може да „знае къде се намира“ въз основа на позицията си в случай на прекъсване на захранването на системата и се рестартира, ако енкодерът се движи по време на прекъсването.
Самият абсолютен енкодер знае информация за позициониране - не е необходимо да разчита на външна електроника, за да предостави базов индекс на позицията на енкодера. Особено в сравнение с резолверите и инкременталните енкодери, ясното предимство на абсолютните енкодери е как тяхната точност на позициониране влияе върху цялостната производителност на приложението, така че често е предпочитаният енкодер за високопрецизни приложения като CNC, медицина и роботика.
3. Използването и прилагането на инкрементален енкодер
Инкременталните енкодери са проектирани да бъдат гъвкави и адаптивни, за да отговарят на различни приложения. Трите широки категории приложения, базирани на среди, са:
* Тежки условия на работа: Сурови среди с висок потенциал за замърсяване и влага, по-високи изисквания за температура, удари и вибрации, както се вижда в предприятия за целулоза, хартия, стомана и дървен материал.
* Индустриални приложения: Общи фабрични работни среди, които изискват стандартни IP оценки, умерени удари, вибрации и температурни спецификации, както се вижда във фабриките за храни и напитки, текстил, обща фабрична автоматизация.
* Лек/Серво: Контролирани среди с високи изисквания за точност и температура, като роботика, електроника и полупроводници.