Абсолютный энкодер

Современный технологический процесс, автоматические управляющие системы нуждаются в достоверных замерах, которые дали бы точную информацию о положении всех компонентов, позволили вести управление, в том числе удаленное. Решение данной задачи возможно с помощью специальных устройств, получивших название датчики положения или энкодеры. 

Абсолютные энкодеры: принцип работы

За счет внедрения в схему управления абсолютного энкодера получена возможность вести контроль позиционирования, регулировать и синхронизировать вращающиеся части системы, измерять скорость вала и смещение. Устройства позволяют в любой момент получить информацию об угловом положении вала. Точности их работы определяет слаженность взаимодействия всей системы. Датчики положения повсеместно применяются в манипуляторах, обрабатывающих центрах, автоматизированных системах транспортировки, хранения, регулируют положение солнечных батарей и узлов ветряных турбин. Купить абсолютный энкодер для синхронизации предпочитают владельцы печатного бизнеса.

 

В конструкцию абсолютного датчика положения входят узлы:

• вал; 
• кодировщик положения вала;
• считывающее устройство.

Для каждого положения вала вырабатывается свой уникальный код, впоследствии трансформирующийся в электрические сигналы. Благодаря кодирующему устройству, оператор имеет постоянный доступ к информации о положении вращающегося объекта: в период паузы и в моменты вращения. 

В зависимости от принципа действия энкодеры делятся на оптические и магнитные. В оптических замеры ведутся с помощью светоизлучающего диода, свет от него через диск со специальными метками поступает на фотоприемник. Датчики имеют высокую точность, она измеряется тысячными долями градуса, но проигрывают в стоимости, чувствительны к загрязнению окружающей среды. К оптическим датчикам предъявляются высокие требования при монтаже. 

Магнитные энкодеры работают на основе эффекта Холла. Считывание информации происходит за счет сканирования изменения магнитного поля. Энкодеры имеют преимущество в простоте конструкции, нечувствительности к внешним воздействиям, большом выборе моделей как по точности, так и по разрешению. 

Энкодеры абсолютные делятся на многооборотные и однооборотные, последние отсчитывают количество цифровых кодов за один оборот диска. Во многооборотных устройствах число цифровых кодов рассчитывается с помощью фотодетектора и механического узла за более чем один оборот. Эти датчики работают по комбинированной технологии: оптической и магниторезистивной. 

При необходимости вести замеры по линейным осям используют абсолютные линейные энкодеры. С их помощью получена возможность перемещения оборудования по точно заданному направлению, за счет чего повышается эффективность производственного процесса, минимизируются дорогостоящие простои и увеличивается срок службы оборудования. 

Своим потребителям производители предлагают абсолютные энкодеры с отличающимися интерфейсами, начиная от прямой модуляции до быстродействующего Ethernet. В зависимости от сферы применения, изготовление цилиндрических корпусов ведется из различных материалов. Для работы в сложных промышленных условиях выбирается нержавеющая сталь. Полипропиленовые конструкции хорошо себя зарекомендовали в агрессивной среде и на предприятиях пищевой промышленности.

Абсолютные и инкрементальные энкодеры: в чем разница

Абсолютные энкодеры устанавливаются в системах, где предъявляются высокие требования к точности замеров и по отказоустойчивости, и эти параметры имеют приоритет по сравнению с простотой конструкции. Такие датчики положения используются в станках с ЧПУ, робототехническом и медицинском оборудовании. 

Преимущества абсолютных энкодеров:

• высокие эксплуатационные характеристики: точность и разрешение;
• быстрое срабатывание и практически мгновенное время отклика;
• возможность точного позиционирования положения вала без снижения производительности датчика и использования дополнительных электронных устройств;
• за счет двоичного кодирования более широкие возможности по передаче сведений и внедрения в электронные системы управления;
• возможность быстрого восстановления после остановки или сбоев при подаче электрической энергии.

По сравнению с абсолютными, инкрементальные энкодеры все равно остаются более востребованными, что объясняется их относительно доступной ценой.