1. Apa itu encoder?
Selama pengoperasian suatuMotor DC N20 dengan gearbox cacingParameter seperti arus, kecepatan, dan posisi relatif arah keliling poros yang berputar dipantau secara real-time untuk menentukan kondisi badan motor dan peralatan yang ditarik, dan selanjutnya untuk mengontrol kondisi operasi motor dan peralatan secara real-time, sehingga mewujudkan banyak fungsi spesifik seperti servo dan pengaturan kecepatan. Di sini, penerapan encoder sebagai elemen pengukuran front-end tidak hanya sangat menyederhanakan sistem pengukuran, tetapi juga presisi, andal, dan kuat. Encoder adalah sensor putar yang mengubah besaran fisik posisi dan perpindahan bagian yang berputar menjadi serangkaian sinyal pulsa digital, yang dikumpulkan dan diproses oleh sistem kontrol untuk mengeluarkan serangkaian perintah untuk menyesuaikan dan mengubah status operasi peralatan. Jika encoder dikombinasikan dengan batang roda gigi atau sekrup, ia juga dapat digunakan untuk mengukur posisi dan perpindahan bagian yang bergerak linier.
2. Klasifikasi encoder
Klasifikasi dasar encoder:
Encoder adalah perangkat pengukuran presisi yang merupakan kombinasi erat antara mekanik dan elektronik, yang berfungsi untuk mengkodekan, mengkonversi, dan mengkomunikasikan, mentransmisikan, serta menyimpan data sinyal atau data tersebut. Berdasarkan karakteristiknya yang berbeda, encoder diklasifikasikan sebagai berikut:
● Cakram kode dan skala kode. Encoder yang mengubah perpindahan linier menjadi sinyal listrik disebut skala kode, dan yang mengubah perpindahan sudut menjadi sinyal telekomunikasi disebut cakram kode.
● Encoder inkremental. Memberikan informasi seperti posisi, sudut, dan jumlah putaran, serta menentukan laju masing-masing berdasarkan jumlah pulsa per putaran.
● Encoder absolut. Memberikan informasi seperti posisi, sudut, dan jumlah putaran dalam satuan sudut, dan setiap satuan sudut diberi kode unik.
● Encoder absolut hibrida. Encoder absolut hibrida menghasilkan dua set informasi: satu set informasi digunakan untuk mendeteksi posisi kutub dengan fungsi informasi absolut, dan set informasi lainnya persis sama dengan informasi keluaran dari encoder inkremental.
Encoder yang umum digunakan pada motor:
●Encoder inkremental
Menggunakan prinsip konversi fotolistrik secara langsung untuk menghasilkan tiga set pulsa gelombang persegi A, B, dan Z. Perbedaan fasa antara dua set pulsa A dan B adalah 90°, sehingga arah putaran dapat dengan mudah ditentukan; fasa Z adalah satu pulsa per putaran dan digunakan untuk penentuan posisi titik referensi. Keunggulan: konstruksi prinsip sederhana, umur mekanis rata-rata dapat mencapai puluhan ribu jam, kemampuan anti-interferensi yang kuat, keandalan tinggi, dan cocok untuk transmisi jarak jauh. Kekurangan: tidak dapat menghasilkan informasi posisi absolut putaran poros.
● Encoder absolut
Terdapat beberapa saluran kode konsentris di sepanjang arah radial pada pelat kode melingkar sensor, dan setiap saluran terdiri dari sektor yang meneruskan cahaya dan sektor yang tidak meneruskan cahaya, dan jumlah sektor saluran kode yang berdekatan adalah dua kali lipat, dan jumlah saluran kode pada pelat kode adalah jumlah digit biner. Ketika pelat kode berada di posisi yang berbeda, setiap elemen fotosensitif diubah menjadi sinyal level yang sesuai berdasarkan ada atau tidaknya cahaya, membentuk bilangan biner.
Jenis encoder ini dicirikan oleh fakta bahwa tidak diperlukan penghitung dan kode digital tetap yang sesuai dengan posisi dapat dibaca di posisi mana pun pada sumbu putar. Jelas, semakin banyak saluran kode, semakin tinggi resolusinya, dan untuk encoder dengan resolusi biner N-bit, cakram kode harus memiliki N saluran kode. Saat ini, terdapat produk encoder absolut 16-bit di Tiongkok.
3. Prinsip kerja encoder
Dengan menggunakan cakram kode fotolistrik dengan sumbu di tengah, terdapat garis-garis melingkar dan garis-garis tulisan gelap di atasnya, dan terdapat perangkat pemancar dan penerima fotolistrik untuk membacanya, dan empat kelompok sinyal gelombang sinus digabungkan menjadi A, B, C, dan D. Setiap gelombang sinus berbeda dengan perbedaan fase 90 derajat (360 derajat relatif terhadap gelombang keliling), dan sinyal C dan D dibalik dan ditumpangkan pada fase A dan B, yang dapat meningkatkan sinyal yang stabil; dan pulsa fase Z lainnya dikeluarkan untuk setiap putaran untuk mewakili posisi referensi nol.
Karena kedua fase A dan B berbeda 90 derajat, dapat dibandingkan apakah fase A berada di depan atau fase B di depan untuk membedakan rotasi maju dan mundur encoder, dan bit referensi nol encoder dapat diperoleh melalui pulsa nol. Material pelat kode encoder adalah kaca, logam, plastik. Pelat kode kaca dilapisi dengan garis terukir yang sangat tipis pada kaca, stabilitas termalnya baik, presisinya tinggi. Pelat kode logam langsung melewati tanpa garis terukir, tidak mudah pecah, tetapi karena logam memiliki ketebalan tertentu, akurasinya terbatas, stabilitas termalnya satu tingkat lebih buruk daripada kaca. Pelat kode plastik ekonomis, biayanya rendah, tetapi akurasi, stabilitas termal, dan umurnya kurang baik.
Resolusi - encoder yang menentukan berapa banyak garis terukir tembus atau gelap per 360 derajat rotasi disebut resolusi, juga dikenal sebagai pengindeksan resolusi, atau secara langsung berapa banyak garis, umumnya dalam pengindeksan 5 ~ 10000 garis per putaran.
4. Prinsip pengukuran posisi dan kontrol umpan balik
Encoder menempati posisi yang sangat penting dalam elevator, mesin perkakas, pengolahan material, sistem umpan balik motor, serta dalam peralatan pengukuran dan kontrol. Encoder menggunakan kisi dan sumber cahaya inframerah untuk mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik TTL (HTL) melalui penerima. Dengan menganalisis frekuensi level TTL dan jumlah level tinggi, sudut rotasi dan posisi rotasi motor dapat divisualisasikan.
Karena sudut dan posisi dapat diukur secara akurat, encoder dan inverter dapat dibentuk menjadi sistem kontrol loop tertutup untuk membuat kontrol lebih akurat, itulah sebabnya lift, mesin perkakas, dll. dapat digunakan dengan sangat presisi.
5. Ringkasan
Singkatnya, kita memahami bahwa encoder dibagi menjadi inkremental dan absolut berdasarkan strukturnya, dan keduanya mengubah sinyal lain, seperti sinyal optik, menjadi sinyal listrik yang dapat dianalisis dan dikendalikan. Lift dan mesin perkakas umum dalam kehidupan kita kebetulan didasarkan pada pengaturan motor yang presisi, dan melalui kontrol loop tertutup umpan balik dari sinyal listrik, encoder dengan inverter juga merupakan cara alami untuk mencapai kontrol yang presisi.
Waktu posting: 20 Juli 2023