Az inkrementális kódoló egy olyan kódolóeszköz, amely a tengely szögmozgását vagy helyzetét analóg vagy digitális kóddá alakítja a pozíció vagy mozgás azonosítása érdekében. Az inkrementális jeladók az egyik leggyakrabban használt forgójeladók. Az inkrementális jeladók helymeghatározási és motorfordulatszám-visszacsatolási alkalmazásokban használhatók, beleértve a szervo/könnyű, ipari vagy nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokat. Az inkrementális jeladók kiváló sebesség- és távolság-visszajelzést biztosítanak, és mivel kevés érzékelőt használnak, a rendszer egyszerű és olcsó. A növekményes kódolók csak változási információkat szolgáltatnak, ezért a kódolóknak referenciaeszközre van szükségük a mozgás kiszámításához.
1. Hogyan működnek az inkrementális kódolók? Hogyan működnek az inkrementális kódolók!
Az inkrementális jeladók meghatározott számú impulzust biztosítanak egy jeladó-fordulat alatt. A kimenet lehet egyetlen impulzussor ("A" csatorna) vagy két impulzussor ("A" és "B" csatorna), amelyek eltolása a forgás meghatározásához szükséges. Ezt a két jel közötti fázist kvadratúrának nevezzük. Az inkrementális optikai kódolókban egy tipikus szerelvény egy orsószerelvényből, egy PCB-ből és egy burkolatból áll. A PCB egy sor érzékelőt tartalmaz, amelyek csak a két fő jelet állítják elő a helyzetre és a sebességre vonatkozóan.
Az inkrementális optikai kódolóknál az optikai érzékelő érzékeli a fényt, amikor az áthalad a megjelölt lemezen. A lemez elmozdul, ahogy az orsószerelvény forog, és az információt a PCB impulzusokká alakítja. Az inkrementális mágneses kódolóknál az optikai érzékelőt mágneses érzékelő váltja fel, és a forgó lemez mágneses pólusok sorozatát tartalmazza.
Opcionálisan további jelek is biztosíthatók:
Az index- vagy "Z" csatorna egy fordulatonkénti impulzusjelként biztosítható az A és/vagy B csatornákon történő homing és impulzusszámlálás ellenőrzéséhez. Ez az index A vagy B különböző állapotaiban kapuzható. Lehet nem kapuzott is, és különböző szélességűek lehetnek. Egyes kódolók kommutációs (U, V, W) csatornákat is biztosíthatnak. Ezek a jelek egy vonalba esnek a szervomotor kommutációs tekercseivel. Azt is biztosítják, hogy ezeknek a motoroknak a meghajtói vagy erősítői minden tekercsre a megfelelő sorrendben és a megfelelő szinten vezessenek áramot.
2. Milyen termékeket helyettesíthetnek egymással az inkrementális forgójeladók?
Míg az inkrementális kódolókat általában sok visszacsatoló alkalmazásban használják, a rezolvátorok és az abszolút kódolók alternatívákat kínálnak az alkalmazás követelményeitől és a környezettől függően.
* Növekményes kódoló és elemző
A rezolverek a kódolók elektromechanikus prekurzorai, amelyek a második világháborúig visszanyúló technológián alapulnak. Az áram mágneses mezőt hoz létre a középső tekercs mentén. Két egymásra merőleges tekercs van. Az egyik tekercs a helyén van rögzítve, a másik tekercs pedig a tárgy mozgása közben mozog. A két kölcsönhatásban lévő mágneses tér erősségének és helyzetének változása lehetővé teszi a feloldó számára, hogy meghatározza a tárgy mozgását.
A rezolver kialakításának egyszerűsége lehetővé teszi, hogy extrém körülmények között is megbízhatóan működjön, a meleg és hideg hőmérsékleti tartományoktól a sugárterhelésig, sőt a vibráció és ütés okozta mechanikai zavarokig. Az elemző azonban megbocsátja a forrás- és alkalmazás-összeállítást annak rovására, hogy képesek legyenek összetett alkalmazástervekben dolgozni, mivel nem tud kellően pontos adatokat előállítani. Az inkrementális kódolókkal ellentétben a rezolverek csak analóg adatokat adnak ki, amelyek interfészéhez speciális elektronikára lehet szükség.
* Növekményes kódoló és abszolút kódoló
Az abszolút kódolók ott működnek, ahol a sebesség és a pozíció pontossága, a hibatűrés és az interoperabilitás fontosabb, mint a rendszer egyszerűsége. Az abszolút kódoló a helyzete alapján képes "tudni, hol van" a rendszer áramkimaradása esetén, és újraindul, ha a jeladó elmozdul a kimaradás alatt.
Az abszolút kódoló maga ismeri a pozicionálási információkat – nem kell külső elektronikára hagyatkoznia az enkóder pozíciójának alapindexének biztosításához. Különösen a rezolvátorokhoz és az inkrementális kódolókhoz képest az abszolút kódolók egyértelmű előnye, hogy pozicionálási pontosságuk befolyásolja az alkalmazás általános teljesítményét, ezért gyakran ez a kódoló a nagy pontosságú alkalmazásokhoz, például CNC-hez, orvosi és robotikai alkalmazásokhoz.
3. Az inkrementális kódoló használata és alkalmazása
Az inkrementális kódolókat úgy tervezték, hogy sokoldalúak és testreszabhatók legyenek, hogy megfeleljenek a különféle alkalmazásoknak. A környezeten alapuló alkalmazások három nagy kategóriája a következő:
* Nagy teherbírás: Kíméletlen környezet, ahol nagy a szennyeződés és a nedvesség kockázata, magasabb hőmérséklet, ütés és vibráció, ahogyan ez a cellulóz-, papír-, acél- és faüzemekben látható.
* Ipari alkalmazások: Általános gyári működési környezetek, amelyek szabványos IP-besorolást, mérsékelt ütés-, rezgés- és hőmérsékleti előírásokat igényelnek, ahogy az élelmiszer- és ital-, textil- és általános gyári automatizálási gyárakban látható.
* Könnyű/szervó: Ellenőrzött környezetek nagy pontosságú és hőmérsékleti követelményekkel, például robotika, elektronika és félvezetők.