एन्कोडर्स - रोटरी अँगल सेन्सर्स

साध्या दिसणार्‍या उपकरणांचा वापर करून विविध प्रकारच्या औद्योगिक उपकरणांमध्ये पोझिशनिंग प्रदान केले जाते — एन्कोडर (किंवा दुसऱ्या शब्दांत, अँगल सेन्सर).

रेखीय किंवा रोटरी गती बायनरी डिजिटल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी एन्कोडरचा वापर केला जातो. एन्कोडर हे असे उपकरण आहे ज्याचा शाफ्ट अभ्यासाधीन ऑब्जेक्टच्या फिरत्या शाफ्टशी जोडलेला असतो आणि नंतरच्या रोटेशनच्या कोनाचे इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रदान करतो. ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार, एन्कोडर्स ऑप्टिकल आणि चुंबकीय मध्ये विभागलेले आहेत.

ऑप्टिकल एन्कोडरच्या शाफ्टवर परिमितीभोवती मधूनमधून खिडक्या असलेली एक डिस्क असते, ज्याच्या विरूद्ध एलईडी आणि फोटोट्रांझिस्टर असते, जे फॉर्ममध्ये आउटपुट सिग्नल तयार करणे सुनिश्चित करते. आयताकृती नाडी गाड्या विंडोची संख्या आणि डिस्क / शाफ्टच्या फिरण्याच्या गतीच्या प्रमाणात वारंवारता सह. डाळींची संख्या रोटेशनचा कोन दर्शवते.

ऑप्टिकल एन्कोडर वाढीव आणि परिपूर्ण एन्कोडर म्हणून उपलब्ध आहेत.

वाढीव एन्कोडर्समध्ये बेस त्रिज्या आणि दोन रीडिंग सारख्या आकाराच्या अनेक विंडोसह मधूनमधून डिस्क असते ऑप्टोकपलर, जे आपल्याला रोटेशनचे कोन आणि शाफ्टच्या रोटेशनची दिशा दोन्ही निश्चित करण्यास अनुमती देते.डिस्कच्या अतिरिक्त त्रिज्यामध्ये एक सिंगल ब्रेक विंडो आणि एक संबंधित ऑप्टोकपलर आहे जो प्रारंभिक स्थिती (घर) परिभाषित करतो.

नकारात्मक टॉर्क - वाढीव एन्कोडर रोटेशनच्या कोनाचे सापेक्ष वाचन प्रदान करतात, ज्याची माहिती रोटेशन थांबवल्यावर जतन केली जात नाही. त्यांच्या फायद्यांमध्ये उच्च रिझोल्यूशन आणि उच्च ऑपरेटिंग वारंवारतामध्ये डिझाइनची साधेपणा (आणि, त्यानुसार, कमी किंमत) समाविष्ट आहे.

वाढीव टिकाऊपणासह वाढीव एन्कोडर औद्योगिक अनुप्रयोगांवर केंद्रित आहेत - यांत्रिक अभियांत्रिकी, रोलिंग मिल्स, जहाज बांधणी, कापड, फुटवेअर, लाकूडकाम. अशा एन्कोडर्ससाठी, निर्णायक पॅरामीटर्स म्हणजे रोटेशनच्या कोनात रिझोल्यूशन, उच्च फ्रिक्वेन्सीवर काम करण्याची क्षमता, कठोर वातावरणाच्या परिस्थितीला तोंड देण्यासाठी उच्च प्रमाणात संरक्षण.

प्रकाश बीमला ऑप्टिकल सेन्सरमध्ये व्यत्यय आणणारी रेषा किंवा खाच असलेली डिस्क. इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बीम तुटल्याचे जाणवते आणि एन्कोडरमधून डिजिटल आउटपुट डाळी निर्माण करते.

एन्कोडिंग डिस्क - शाफ्टच्या कोनीय विस्थापनांना डिजिटल स्वरूपात रूपांतरित करण्यासाठी एक उपकरण. डिजिटल कोडची भौमितिक प्रतिमा एन्कोडिंग डिस्कवर लागू केली जाते. कोड बिट चिन्हे एका केंद्रित ट्रॅकवर लागू केली जातात आणि कमीतकमी लक्षणीय (कमी लक्षणीय) बिट्स परिघाच्या जवळ स्थित असतात.

कोड वाचण्याच्या पद्धतीवर अवलंबून (संपर्क, फोटोइलेक्ट्रिक, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक, इंडक्शन, इलेक्ट्रोस्टॅटिक, इ.), कोडच्या भौमितिक प्रतिमेमध्ये विद्युतीय प्रवाहकीय आणि विद्युतीय इन्सुलेटेड, पारदर्शक आणि अपारदर्शक, चुंबकीय आणि नॉन-चुंबकीय इत्यादी असतात.

सर्वात व्यापक म्हणजे बायनरी कोडच्या विविध प्रकारांसह एन्कोडिंग डिस्क होते, जे स्वतंत्र विभागांच्या सीमा ओलांडताना त्रुटींच्या घटना वगळतात, जेव्हा काही बिट सीमेच्या एका बाजूला वाचले जाऊ शकतात आणि काही इतर (चुकीच्या स्थापनेमुळे) काढता येण्याजोग्या उपकरणांचे किंवा डिस्क फिरत असताना एकाच वेळी न वाचलेल्या कोडमुळे या कोडमध्ये तथाकथित Fau कोड (बार्कर कोड) आणि रिफ्लेक्स कोड (ग्रे कोड) समाविष्ट आहे.

काही ऑप्टिकल रोटरी एन्कोडर रिफ्लेक्टिव्ह एन्कोडर डिस्क वापरतात. या डिस्कमध्ये पर्यायी विभाग आहेत जे प्रकाश शोषून घेतात किंवा परावर्तित करतात आणि रिसीव्हरसह प्रकाश स्रोत डिस्कच्या एका बाजूला स्थित असतो. जर एकच प्रकाश स्रोत आणि रिसीव्हर असेल, तर सेन्सरमधील डाळींचा क्रम तुम्हाला डिस्कने मागील स्थितीच्या तुलनेत किती पायऱ्या फिरवल्या आहेत हे शोधण्याची परवानगी देतो.

सेन्सर रोटेशनची दिशा सांगू शकत नाही, परंतु जर तुम्ही दुसरी सोर्स-टू-रिसीव्हर जोडी जोडली, तर पहिल्यापासून फेजपैकी 90, तर मायक्रोकंट्रोलर डिस्कच्या रोटेशनची दिशा ठरवू शकेल. नाडी गाड्या.

हे लक्षात ठेवले पाहिजे की कोणतीही प्रणाली जी डिस्कचे सापेक्ष रोटेशन शोधते परंतु तिचे संपूर्ण टोकदार स्थान मोजू शकत नाही ती एक वाढीव एन्कोडर आहे.

निरपेक्ष एन्कोडरमध्ये वेगवेगळ्या त्रिज्यांच्या संकेंद्रित खिडक्या असलेली एक खंडित डिस्क असते ज्याचा सापेक्ष आकार बायनरी कोडद्वारे निर्धारित केला जातो आणि जो एकाच वेळी वाचला जातो, प्रत्येक कोनीय स्थितीसाठी कोडेड आउटपुट सिग्नल देतो (ग्रे कोड, बायनरी कोड...).

या प्रकरणात, डिजिटल काउंटरशिवाय शाफ्टच्या तात्काळ स्थितीवर डेटा मिळवणे किंवा प्रारंभिक स्थितीकडे परत येणे शक्य आहे, कारण आउटपुटमध्ये एक कोडेड शब्द आहे — «n बिट», जो विद्युतीय आवाजापासून संरक्षित आहे.

अ‍ॅबसोल्युट एन्कोडरचा वापर अ‍ॅप्लिकेशन्समध्ये केला जातो ज्यांना दीर्घ काळासाठी इनपुट डेटा साठवण्याची आवश्यकता असते, परंतु ते डिझाइनमध्ये अधिक जटिल आणि अधिक महाग असतात.

फील्डबस इंटरफेससह परिपूर्ण एन्कोडरमध्ये CANopen, ProfiBus, DeviceNet, Ethernet, InterBus मानकांनुसार फील्डबस संप्रेषणासाठी आउटपुट इंटरफेस असतो आणि रोटेशनचा कोन निर्धारित करण्यासाठी बायनरी कोड वापरतात. वरील संप्रेषण इंटरफेस अनेक पॅरामीटर्सनुसार प्रोग्राम करण्यायोग्य आहेत: उदा. रोटेशनची दिशा, प्रति क्रांती पल्स रिझोल्यूशन, बॉड रेट.

मोटर शाफ्टवर आरोहित एन्कोडर्स प्रभावीपणे अचूक स्थिती नियंत्रण प्रदान करतात. असे एन्कोडर्स सामान्यत: "होल" आवृत्तीमध्ये तयार केले जातात आणि विशेष कपलिंग हे त्यांच्या डिझाइनचे महत्वाचे घटक आहेत, जे मोटर शाफ्टच्या बॅकलॅशची भरपाई करण्यास परवानगी देतात.

उपरोक्त परिस्थितींमध्ये स्थान निश्चित करणे सर्वात प्रभावीपणे एक चुंबकीय एन्कोडर प्रदान करते, ज्यामध्ये शाफ्टच्या कोनीय विस्थापनाचे इलेक्ट्रॉनिक सिग्नलमध्ये रूपांतर हॉल इफेक्टच्या आधारे गैर-संपर्काने केले जाते, आतील ऑप्टिकल हेलिकॉप्टरच्या फिरण्याशी संबंधित नाही. सेन्सर आणि 60,000 rpm पर्यंतच्या गतीसह सिग्नल प्रक्रियेस परवानगी देतो.

चुंबकीय एन्कोडरमध्ये, बाह्य शाफ्टचे हाय-स्पीड रोटेशन, ज्यावर कायम बेलनाकार चुंबक निश्चित केले जाते, एका हॉल सेन्सरद्वारे सिग्नल प्रोसेसिंग कंट्रोलरसह एकाच अर्धसंवाहक क्रिस्टलवर एकत्रित केले जाते.

जेव्हा कायम चुंबकाचे ध्रुव मायक्रोक्रिकिटवर फिरतात हॉल सेन्सर व्हेरिएबल मॅग्नेटिक इंडक्शन वेक्टर हॉल व्होल्टेजला प्रेरित करतो, ज्यामध्ये शाफ्ट रोटेशन अँगलच्या तात्काळ मूल्याविषयी माहिती असते. मायक्रोकंट्रोलर पोझिशनिंग अँगल पॅरामीटरमध्ये हॉल व्होल्टेजचे जलद रूपांतरण प्रदान करतो.

चुंबक आणि हॉल सेन्सर घटकांच्या थेट यांत्रिक कनेक्शनशिवाय अशा रूपांतरणाची शक्यता हा चुंबकीय एन्कोडरचा मुख्य फायदा आहे, त्यांना उच्च विश्वासार्हता आणि टिकाऊपणा प्रदान करते आणि औद्योगिक ऑटोमेशन, प्रिंटिंग, मेटलवर्किंगशी संबंधित उच्च-गती अनुप्रयोगांमध्ये कार्यक्षमतेने कार्य करण्यास अनुमती देते. , मोजण्याचे आणि मोजण्याचे उपकरण.