Энкодер 4096

Энкодеры занимают очень важное место в промышленной автоматизации. От них напрямую зависит точность регулирования скорости и позиционирования в приводных системах.

Энкодеры: типы, принцип действия

Энкодер — это устройство преобразующее линейное или угловое перемещение в последовательность сигналов, позволяющих определить величину перемещения.
Таким образом можно выделить линейные и поворотные устройства.

Поворотный (датчик угла поворота) —  преобразуюет угол поворота вращающегося объекта  в электрические сигналы, позволяющие определить этот угол. Широко применяются в автоматике, например, в сервоприводах.

Энкодеры бывают двух типов:

• Абсолютный — возвращает своё абсолютное положение;
• инкрементный — выдаёт импульсы, означающие изменение его положения.

Инкрементальный энкодер (преобразователь угловых перемещений) – устройство, предназначенное для определения угла поворота вращающихся объектов в сигналы, определяющие угол поворота объекта. Рабочий параметр датчика – количество импульсов за один оборот. Остановка вала влечет за собой остановку передачи импульсов. При вычислении угловой скорости объектов процессор в тахометре выполняет дифференцирование количества импульсов во времени. Таким образом, величина скорости есть количество оборотов в минуту.

Энкодеры различаются по принципу действия:

• С щеточными контактами;
• резисторные (потенциометры);
• оптические;
• магнитные;
• индуктивные;
• емкостные.

Первые оптические энкодеры были разработаны в середине 1940-х годов «Фортепианной компанией Болдуина» для использования в качестве «тоновых колес», которые позволяли электрическим органам имитировать другие музыкальные инструменты. Современные устройства в основном представляют собой миниатюрные версии датчика приближения с использованием прерывания света. В энкодере сфокусированный луч света, направлен на совмещенный с излучателем фотоприемник, периодически прерывается вращающимся диском, расположенным между приемником и передатчиком света и закрепленный на валу контролируемого объекта. Диск может быть непрозрачным с отверстиями, либо прозрачным с нанесенным на него кодированным рисунком.

Область применения энкодеров

Энкодеры Delta широко применяются в системах автоматизации как датчики для определения углов, положения, скорости и ускорения.

Они используются в продукции станкостроительных заводов, системах технологического контроля, испытательных стендах и медицинских установках, в текстильной промышленности, а так же во всевозможных измерительных устройствах, требующих высокоточной регистрации параметров движения их элементов.

Инкрементальные энкодеры Delta предназначены для использования в системах автоматизации с целью обеспечения точного и надежного определения углов поворота, положения, скорости или ускорения различных валов и других вращающихся механизмов.

Инкрементальные энкодеры YASKAWA  широко применяются в системах технологического контроля, испытательных стендах и медицинских установках, а так же во всевозможных измерительных устройствах, требующих высокоточной регистрации параметров движения их элементов.

Энкодеры  используются для главного привода и приводов подач станков с ЧПУ, в качестве датчиков скорости и положения в серводвигателях

В  робототехнике, наибольшее распростронение получили именно оптические энкодеры, которые могут быть либо в виде диска со специальными прорезями, либо в виде диска/ленты с областями с разной отражающей способностью.

Промышленные роботы обычно работают в безопасных зонах и используются для тяжёлых, особо опасных и повторяющихся операций в авиакосмической отрасли, сборке автомобилей, погрузочно-разгрузочных работах, окраске, нанесении покрытий и других областях применения. Традиционные промышленные роботы обычно отличаются очень большими размерами и громоздкостью, занимают много пространства, а процессы их программирования, как правило, требуют много времени.

Независимо от того, насколько хорошо спроектирован робот, его максимальная функциональность и эффективность всё-таки зависят от используемых в нём компонентов. Обычно робот состоит из основного корпуса (скелета), системы сервопривода, редуктора и системы управления. Для отслеживания положения каждого соединения в режиме реального времени и передачи данных в систему ЧПУ требуется обратная связь по положению, поэтому энкодер также является важнейшим компонентом для обеспечения точности робота.

Энкодер робота прикрепляется к задней части редуктора, чтобы напрямую контролировать фактический угол поворота соединения робота. По сравнению с некоторыми конструкциями роботов, где энкодер прикреплен к передней части редуктора, такой подход исключает систематические ошибки и обеспечивает повторяемость ±0,1 мм, что достаточно для удовлетворения большинства требований рынка.

Энкодер имеет много встроенных функций самоконтроля, что способствует эксплуатационной безопасности роботов. Для лёгкой установки энкодера и кольца на редуктор специально предусмотрена компактная конструкция, при этом она увеличивает толщину соединения лишь на 7 мм. Полое кольцо позволяет протянуть через него кабель, упрощая управление кабелем и позволяя клиентам более гибко проектировать систему. Кроме того, лёгкий энкодер значительно уменьшает нагрузку на соединения, обеспечивая экономию электроэнергии.

Энкодеры – это датчики положения, которые используются в промышленных электроприводах для получения информации о скорости вращения электродвигателя и о положении вала ротора.  С  их помощью реализуется обратная связь по скорости или положению электрической машины, которая заводится в систему автоматического управления и используется в алгоритме управления механизмом. Данная связь является костяком системы автоматизированного электропривода.

Много различных интерфейсов связи разрабатывалось для энкодеров на протяжении последних лет.

Выбор интерфейса связи зависит от ряда факторов:

• Экономическая эффективность;
• точность;
• безопасность.

Абсолютный оптический многооборотный энкодер RS485 имеет входные и выходные параметры, которые соответствуют стандарту RS-485. Сигнал на выходе управляющего устройства можно формировать с помощью Line Driver. В случае необходимости энкодер можно также подключить по упрощенной схеме.