Rozdiel medzi absolútnymi a prírastkovými kódovačmi

Detekcia uhlového a lineárneho pohybu je kľúčovou funkciou pri riadení strojov v elektronickom závode. Mikropočítače v týchto strojoch často potrebujú informácie o polohe, smere otáčania a rýchlosti otáčania hriadeľa alebo nápravy, ktoré je potrebné previesť do digitálnej podoby. Optické snímače sú elektromechanické zariadenia používané na meranie uhlových alebo lineárnych polôh. Tie, ktoré sa používajú na detekciu uhlov, sa bežne označujú ako otočné alebo hriadeľové snímače. Tieto sa čoraz viac používajú na množstvo pracovných miest v spotrebiteľských a priemyselných zariadeniach. Rotačné snímače alebo snímače hriadeľov môžu byť v zásade absolútne alebo inkrementálne. Absolútny kódovač poskytuje informácie o polohe, keď sa stratí energia, zatiaľ čo inkrementálny snímač sa používa tam, kde sa požadujú informácie o rýchlosti a smere. Obidve sa dajú použiť s uhlovými aj lineárnymi posunmi, ale fungujú odlišne. Pozrime sa podrobne na to, ako sa navzájom líšia.

Čo je absolútny kódovač?

Absolútny snímač polohy má jedinečný kód pre každú polohu hriadeľa, ktorý predstavuje absolútnu polohu snímača. Priamo poskytuje digitálny výstup predstavujúci absolútny posun. Hodnota skutočnej polohy sa meria okamžite po zapnutí systému. Absolútny kódovač teda nepotrebuje počítadlo, pretože nameraná hodnota je odvodená priamo z deliaceho vzoru. Poskytuje priamo digitálny výstup zodpovedajúci polohe. Každá bitová pozícia je osobitne kódovaná prostredníctvom vyhradeného páru LED. Každý kód predstavuje absolútnu uhlovú polohu hriadeľa pri jeho otáčaní. Disk absolútneho kodéra používa šedý kód, v ktorom sa jeden bit mení naraz, čo znižuje komunikačné chyby kodéra. Môžu sa rozdeliť na jednootáčkové a viacnásobné kódovače.

Čo je prírastkový kódovač?

Inkrementálny kódovač je elektromechanické zariadenie, ktoré transformuje uhlovú polohu hriadeľa na digitálne alebo impulzné signály. Generuje určitý počet impulzov na otáčku a poskytuje impulz pre každý prírastok zodpovedajúci otáčke. Môže merať zmenu polohy, nie absolútnej polohy. Preto nemôže špecifikovať polohu vzhľadom na známy odkaz. Počet generovaných impulzov je úmerný uhlovej polohe hriadeľa. Inkrementálne kódovače sa používajú v aplikáciách, kde sa vyžaduje informácia o rýchlosti alebo rýchlosti a smere. Zakaždým, keď je zariadenie zapnuté alebo resetované, začne počítať od nuly a generuje výstupný signál zakaždým, keď sa hriadeľ pohybuje. Typy inkrementálneho kódovača sa môžu ďalej rozdeliť na kvadratúrne kódovače a tachometre.

Rozdiel medzi absolútnymi a prírastkovými kódovačmi

Základy absolútnych verzus prírastkových kódovacích zariadení

- Obidve sú elektromechanické zariadenia, ktoré sa používajú na meranie uhlových alebo lineárnych polôh hriadeľa a ich prevod na digitálne alebo pulzné signály. Absolútny kódovač má jedinečný kód pre každú polohu hriadeľa, ktorý predstavuje absolútnu polohu kódovacieho zariadenia, zatiaľ čo inkrementálny snímač generuje výstupný signál zakaždým, keď sa hriadeľ otočí o určitý uhol a počet generovaných impulzov je úmerný uhlovej polohe snímača. šachta. Inkrementálny kódovač môže merať zmenu polohy, nie absolútnej polohy.

Princíp činnosti absolútnych verzus prírastkových kódovacích zariadení

- Absolútny kódovač sa skladá z binárne kódovaného disku namontovaného na hriadeli tak, že sa otáča s hriadeľom. Vďaka množstvu výstupných kanálov je každá uhlová poloha hriadeľa opísaná svojím vlastným jedinečným kódom. Počet kanálov sa zvyšuje so zvyšujúcim sa požadovaným rozlíšením. Na rozdiel od inkrementálneho kódovača nejde o počítadlo, ktoré pri strate napájania nestratí informácie o polohe. Inkrementálny enkodér na druhej strane poskytuje výstupný signál pre daný prírastok uhlovej polohy hriadeľa, ktorý je určený počítaním výstupných impulzov vzhľadom na referenčný bod..

Nákladová efektívnosť

- Kódová matica disku enkodéra je zložitejšia a pretože je potrebných viac svetelných senzorov, absolútny kodér zvyčajne stojí dvakrát toľko ako inkrementálne kódovače. Rozlíšenie je obmedzené počtom stôp na disku enkodéra, takže je drahšie získať jemnejšie rozlíšenie bez pridania ďalších stôp. Inkrementálne kódovače sú naopak menej komplexné ako ich absolútne náprotivky, a preto sú zvyčajne lacnejšie.

stabilita

- Absolútne kódovače môžu ponúkať lepší výkon, presné výsledky a nižšie celkové náklady. Vďaka svojej schopnosti poskytovať údaje absolútneho uhla, aj keď je údaj vynechaný, neovplyvní to ďalšie čítanie. Konkrétny údaj nezávisí od presnosti predchádzajúceho čítania. Inkrementálny kódovač, na druhej strane, musí byť zapnutý počas prevádzky zariadenia. Zakaždým, keď dôjde k strate napájania, je potrebné znovu načítať údaje alebo systém zobrazí chybu. To spomaľuje výkon systému. Absolútne kódovače nestrácajú informácie o polohe v prípade výpadku napájania.

Absolútny vs. prírastkový kódovač: porovnávací graf

Zhrnutie absolútnych verzus prírastkových kódovačov

Stručne povedané, inkrementálny kódovač musí byť napájaný počas celej činnosti zariadenia. V prípade výpadku napájania sa musí hodnota znovu inicializovať alebo systém zavedie chybu. Absolútny kódovač naopak potrebuje energiu iba vtedy, keď sa odčítava, a vďaka svojej schopnosti poskytovať odčítania absolútnych uhlov je konkrétne odčítanie nezávislé od presnosti predchádzajúceho odčítania. Kódová matica disku v absolútnom kóderi je však zložitejšia, takže zvyčajne stojí dvakrát toľko ako inkrementálny kódovač, ktorý je na druhej strane menej zložitý, takže náklady sú lacnejšie.