Абсолютные угловые энкодеры: устройство и принцип работы

Абсолютные угловые энкодеры

Любой абсолютный угловой энкодер используется для определения скорости или положения чего-либо - разница лишь в том, как энкодер определяет скорость или позицию. Это «как» показывает, какой тип энкодера работает в вашем устройстве.

Абсолютные энкодеры используют, когда точность определение как скорости, так и положения, отказоустойчивость и функциональная совместимость имеют большее значение, чем простота системы.

Принцип работы абсолютного энкодера в сложных системах

Абсолютный угловой энкодер определяет свое положение, используя статическую исходную точку. Метод немного отличается в зависимости от того, является ли энкодер оптическим или магнитным, но принцип один и тот же. Есть два диска, оба с концентрическими кольцами со смещенными метками. Один диск закреплен на центральном валу (индикаторный); другой свободно движется (измерительный). По мере поворота измерительного диска метки на нем меняют положение вдоль дорожки абсолютного энкодера на фиксированном измерительном диске. Каждое сочетание расположения меток на диске представляет уникальный двоичный код. Данные двоичного кода абсолютного энкодера определяют абсолютное положение объекта. Для оптических абсолютных энкодеров меткой (растром) является отверстие, которое пропускает свет. Для абсолютных магнитных энкодеров метки представляют собой магнитную сенсорную матрицу, которая проходит через магнит и обнаруживает положение магнитных полюсов.

Имея встроенную систему определения исходного положения, абсолютный поворотный энкодер, по сути, способен обеспечить обратную связь более высокого качества:

• Более высокое общее разрешение и точность
• Лучшие характеристики по скорости начала работы и выполнению операций в связи с более низким временем возврата в исходное положение
• Точное определение движения вдоль нескольких осей
• Множество промышленных протоколов передачи данных для лучшей интеграции с электроникой и быстродействия
• Лучшее восстановление после сбоев или отключения питания системы

Еще одна ключевая особенность - это различные варианты вывода информации о перемещении. Датчики не могут просто собирать данные обратной связи, они должны отправлять их куда-либо на понятном для более крупных систем языке. Абсолютные энкодеры используют двоичное кодирование, которое можно перевести во множество разных протоколов. Если у вас несколько компонентов, использующих одну и ту же шину связи (например, несколько электронных систем на пожарной машине), то критически важно, чтобы абсолютный поворотный энкодер мог подключаться к этой шине.

Единственный минус абсолютных датчиков - повышенная сложность системы, что приводит к более высокой стоимости.

Если общая простота системы имеет большее значение, чем функциональность, то абсолютным датчикам есть альтернативы.

Альтернативы абсолютным угловым энкодерам: резольверы, энкодеры с аналоговым выходом, энкодеры с коммутацией, синусно-косинусные энкодеры.

Абсолютный энкодер

Абсолютные энкодеры используют, когда точность определения как скорости, так и положения, отказоустойчивость и функциональная совместимость имеют большее значение, чем простота системы. Прибор способен «знать, где он» в отношении его положения в случае отключения питания системы и при перезапуске, если энкодер изменил позицию в отключенном от питания состоянии.

Абсолютный угловой энкодер самостоятельно определяет данные положения - ему не нужно полагаться на внешнюю электронику, чтобы выдать указатель исходного положения датчика. Очевидной сильной стороной абсолютных датчиков, особенно по сравнению с резольверами и инкрементальными датчиками, является то, как их точность определения положения влияет на общую производительность установки. Таким образом, эти датчики являются типичным выбором для применения в наиболее высокоточной технике, например, в станках с ЧПУ, медицинском и робототехническом оборудовании.