Kodér je ... inkrementální snímač

Slovo "enkodér" má anglický původ. Vznikl ze slova encode, což znamená "konvertovat". Nejslavnějšími světovými výrobci těchto zařízení jsou známé značky jako Siemens, SKB IS, HEIDENHAIN RLS, Baumer, SICK AG, Balluff, Schneider elektrický (Autonics Telemecanique), OMRON.

Rozsah a účel aplikace

Kodér je snímač používaný v průmyslové oblasti k převodu řízeného množství na elektrický signál. S ním se například určuje poloha hřídele elektromotoru. Vzhledem k tomu, že každé zařízení, ve kterém je rotace aplikována, musí být nutně vybaveno zařízením, které řídí přesnost točivého momentu, nejoblíbenějšími oblastmi pro použití takových měničů jsou systémy přesného posunutí. Hlavním účelem použití kodéru je měřit úhel natočení objektu během otáčení. Kodéry jsou nepostradatelné ve výrobním procesu u výrobních strojů, v pracovně-inženýrských soustavách. Používají se také v mnoha moderních aplikacích měřicí přístroje, které vyžadují registraci vysoce přesných měření úhlů, otáček, otáček a sklonů.

Pořadí kodérů

Všechny současně známé kodéry jsou rozděleny na absolutní a přírůstkové, odporové, magnetické a optické, které pracují prostřednictvím průmyslových sítí nebo sběrnice.

V závislosti na obecném principu práce se rozlišují absolutní a inkrementální snímače. Rozdíl mezi těmito dvěma typy spočívá v úkolech, které vykonávají. Seznam úkolů absolutního kodéru je mnohem širší než seznam, který je zakódován přírůstkovým kodérem.

Inkrementální snímače

Jedná se o pulzní čidlo. Při procesu otáčení objektu na jeho výstupech jsou fixovány impulsy, jejichž počet je přímo úměrný úhlu natočení objektu. V procesu konstrukce obráběcích strojů se obvykle používají inkrementální snímače pro zaznamenání úhlového pohybu hřídele nebo v automatizovaných systémech ve zpětnovazebním obvodu pro měření a zaznamenávání rychlosti otáčení hřídele.

Přírůstkový enkodér je zařízení, které pracuje na základě dat impulzů generovaných během otáčení. Počet impulzů na otáčku je hlavní provozní parametr tohoto zařízení. Hodnota proudu je určena čidlem metodou počítání počtu impulzů z referenčního bodu. Za účelem propojení referenčních systémů s impulzním snímačem jsou nastaveny referenční značky, které jsou po spuštění zařízení spouštěcími značkami. Definice dat pomocí přírůstkového převodníku je možná pouze během otáčení nebo rotace. Po zastavení rotace se všechna data snímače resetují. V důsledku toho nebudou další údaje počítadla známy při následném zapnutí. Pro snadné ovládání musí být hřídel přiveden do původní polohy. Inkrementální kódovač dokonale zvládne úkol měření rychlosti otočit. Počítáním počtu impulzů z referenční značky lze také s přesností stanovit aktuální souřadnici úhlu natočení objektu.

Absolutní kodéry

To je absolutní snímače polohy. Obvykle v těchto kodérech existují složitější procesy zpracování elektronických signálů a existuje optická schéma. Vydávají však náležitosti objektu ihned po zařazení, což je často povinné pro správné fungování systému jako celku. Ve srovnání s přírůstkem umožňuje použití absolutních kódovačů řešení mnohem širšího rozsahu problémů, protože měření nejsou prováděna pomocí fixace impulsem, ale pomocí speciálních digitálních kódů. Jednotkou měření takovéhoto zařízení je počet jedinečných digitálních kódů na jednotku rotace (1 otáčku). Vzhledem k tomu, že všechny digitální kódy vydávané snímačem jsou jedinečné, není obtížné určit současnou souřadnici lineárního pohybu bezprostředně po zapnutí přístroje a bez použití referenčního štítku. V době aktivace se na výstupu snímače zobrazí kód z číslic. Jedná se o označení aktuální polohy úhlu natočení objektu. Absolutní kódovač tedy provádí vynikající práci nejen při sledování rychlosti otáčení objektu (rotace) objektu, ale také dává správné údaje o jeho přesné poloze v daném okamžiku, bez ohledu na to, zda je připojen či nikoliv.

Odrůdy absolutních kódovačů

V závislosti na vlastnostech charakteristik může být snímač diferencován podle druhu připojení, přítomnosti slepého nebo průchozího, dutého nebo vystupujícího hřídele. Rozsah takových zařízení je také velmi rozmanitý, pokud jde o vnější vlastnosti: délku, průměr tělesa a podobně. Kromě toho je známo, že absolutní polohové senzory během otáčení jsou víceotáčkové a otočné. Jednootáčkové jednotky určují aktuální souřadnice v rámci jedné otáčky a víceotáčkové jsou schopny rozpoznat několik dalších otáček.

Optický snímač - co to je?

Tento převodník je pevný disk upevněný na hřídeli ze skla. Optický snímač, na rozdíl od výše popsaných snímačů, je navíc opatřen optickým třískem, který během otáčení hřídele pohybuje a převádí rotační moment do světelného proudu, který je následně přijímán fotosenzorem.

Tento typ převodníku zachycuje úhly natočení, přičemž každá jedinečná pozice odpovídá zvláštnímu jedinečnému kódu z číslic. Je to spolu s počtem otáček a představuje jednotku měření čidla. Připojení snímače a jeho provozní princip jsou shodné s provozem přírůstkového zařízení popsaného výše.

Typy snímačů závisí na principu provozu

Podle vlastností práce jsou kodéry rozděleny na magnetické a fotoelektrické.

Fyzikální princip prvního je založen na aplikaci Hall efekt, otevřen v roce 1879 E. Hall. V tomto případě vzniká rozdílový potenciál pouze v případě, kdy je vodič stejnosměrného proudu umístěn v oblasti magnetického pole.

Podle charakteristik rozlišení a přesnosti je magnetický kodér nižší než fotoelektrický snímač, ale jeho implementace je jednodušší. Je mnohem méně náročné na prostory a podmínky fungování.

Zástupcem magnetického kodéru je zařízení, které fixuje cyklus magnetického pólu rotačního magnetu umístěného v blízkosti senzorového prvku. Výraz údajů vysílače má také podobu digitálního kódu.

Synonymum fotoelektrického snímače je optronic, optický a optoelektronický. Snímače tohoto typu jsou náročnější na charakteristiky výroby, provozu a mnohem víc než jiné snímače, ale to je odůvodněné, protože jejich přesnost je mnohem vyšší než potenciál konkurentů.