Bộ mã hóa quay Rotary Encoders

Bộ mã hóa quay Encoders

Phụ lục nội dung

Bộ mã hóa quay là gì?

Bộ mã hóa quay là cảm biến phát hiện vị trí và tốc độ bằng cách chuyển đổi các dịch chuyển cơ học quay thành tín hiệu điện và xử lý các tín hiệu đó. Cảm biến phát hiện dịch chuyển cơ học cho các đường thẳng được gọi là Bộ mã hóa tuyến tính.

Đặc trưng

  1. Đầu ra được điều khiển theo độ dịch chuyển quay của trục.

Việc liên kết với trục bằng khớp nối cho phép phát hiện trực tiếp chuyển động quay.

  1. Không cần phải quay lại điểm gốc khi khởi động đối với Bộ mã hóa tuyệt đối.

Với Bộ mã hóa tuyệt đối, góc quay được đưa ra song song dưới dạng giá trị tuyệt đôi (Tham khảo Nguyên lý hoạt động bên dưới.)

  1. Hướng quay cũng có thể được phát hiện.

Hướng quay được xác định bởi thời gian đầu ra của pha A và B với Bộ mã hóa gia tăng và bởi mã tăng hoặc giảm với Bộ mã hóa tuyệt đối. (Tham khảo Nguyên lý hoạt động bên dưới.)

  1. Chọn cảm biến tối ưu từ nhiều độ phân giải và loại đầu ra khác nhau.

Chọn cảm biến phù hợp với yêu cầu về độ chính xác, chi phí và mạch kết nối.

Nguyên lý hoạt động

Mục

Đặc trưng

Kết cấu

Dạng sóng đầu ra

Phân loại


Bộ mã hóa gia tăng

E6A2-C
E6B2-C
E6C2-C
E6C3-C
E6D-C
E6F-C
E6H-C

Loại bộ mã hóa này tạo ra một chuỗi xung để phản hồi lượng dịch chuyển quay của trục. Một bộ đếm riêng đếm số xung đầu ra để xác định lượng quay dựa trên số đếm.
Để phát hiện lượng quay từ một vị trí trục đầu vào nhất định, số đếm trong bộ đếm được đặt lại ở vị trí tham chiếu và số xung từ vị trí đó được bộ đếm cộng dồn. Vì lý do này, vị trí tham chiếu có thể được chọn theo ý muốn và số đếm cho lượng quay có thể không giới hạn.
Một tính năng quan trọng khác là có thể thêm mạch để tạo ra số xung gấp đôi hoặc gấp bốn lần cho một chu kỳ tín hiệu, để tăng độ phân giải điện. *
Ngoài ra, tín hiệu pha-Z, được tạo ra một lần sau một vòng quay, có thể được sử dụng làm gốc trong một vòng quay.

* Khi cần độ phân giải cao, mạch nhân 4 thường được sử dụng.
(Đầu ra 4x thu được bằng cách phân biệt dạng sóng tăng và giảm của pha A và pha B, tạo ra độ phân giải gấp bốn lần.)

Khi một đĩa có hoa văn quang học
quay cùng với
trục, ánh sáng đi
qua hai khe sẽ được
truyền hoặc chặn lại
theo đó. Ánh sáng được
chuyển thành
dòng điện trong các
phần tử dò, tương ứng
với mỗi khe, và được đưa ra
dưới dạng hai sóng vuông.
Hai khe được định vị
sao cho độ lệch pha
giữa các đầu ra sóng vuông
là 1/4 bước.

* Ngay cả khi độ phân giải thay đổi,
số lượng pha vẫn không thay đổi.


Bộ mã hóa tuyệt đối

E6CP-A
E6C3-A
E6F-A

Loại bộ mã hóa này xuất ra song song góc quay dưới dạng giá trị tuyệt đối trong mã 2 n .
Do đó, nó có một đầu ra cho mỗi bit mã đầu ra và khi độ phân giải tăng lên, giá trị của đầu ra cũng tăng lên. Phát hiện vị trí quay được thực hiện bằng cách đọc trực tiếp mã đầu ra.
Khi Bộ mã hóa được tích hợp vào máy, vị trí số không của trục quay đầu vào được cố định và góc quay luôn được xuất ra dưới dạng giá trị kỹ thuật số với vị trí số không là gốc tọa độ.
Dữ liệu không bao giờ bị nhiễu làm hỏng và không cần phải trở về vị trí số không khi khởi động.
Hơn nữa, ngay cả khi không thể đọc mã do tốc độ quay cao, dữ liệu chính xác vẫn có thể được đọc khi tốc độ quay chậm lại và thậm chí có thể đọc dữ liệu quay chính xác khi nguồn điện được khôi phục sau khi mất điện hoặc gián đoạn nguồn điện khác.

Khi đĩa có hoa văn
quay, ánh sáng đi qua
các khe hở được truyền hoặc
chặn theo
hoa văn. Ánh sáng nhận được được
chuyển thành
dòng điện trong các
phần tử phát hiện, có dạng
sóng và trở thành
tín hiệu số.

 

Hướng dẫn lựa chọn

[1] Bộ mã hóa gia tăng hay bộ mã hóa tuyệt đối?

Chọn loại phù hợp về mặt chi phí so với công suất, khả năng quay lại (hoặc không) điểm gốc khi khởi động, tốc độ tối đa và khả năng chịu tiếng ồn.

[2] Cần độ phân giải bao nhiêu?

Chọn mô hình tối ưu theo độ chính xác cần thiết và chi phí thiết bị máy móc. Chúng tôi khuyên bạn nên chọn độ phân giải từ 1/2 đến 1/4 độ chính xác của máy mà Encoder sẽ được sử dụng.

[3] Kích thước

Ngoài ra, hãy cân nhắc đến loại trục cần thiết (trục rỗng hay trục thông thường) liên quan đến không gian lắp đặt.

[4] Tải trọng trục được phép

Khi lựa chọn, hãy cân nhắc đến cách thức lắp đặt ảnh hưởng đến tải trọng trên trục và tuổi thọ cơ học.

[5] Tốc độ tối đa cho phép

Dựa vào tốc độ cơ học tối đa khi sử dụng để lựa chọn.

[6] Tần số phản hồi tối đa

Dựa lựa chọn của bạn vào tốc độ trục tối đa khi thiết bị mà Encoder được sử dụng đang hoạt động.
Tần số phản hồi tối đa = (Vòng quay (RPM) /60) x Độ phân giải.
Có độ lệch trong các chu kỳ tín hiệu thực tế, vì vậy thông số kỹ thuật của mô hình được chọn phải cung cấp một lượng dung sai nhất định đối với giá trị được tính toán ở trên.

[7] Mức độ bảo vệ

Chọn model dựa trên lượng bụi, nước và dầu có trong môi trường ứng dụng.

Chỉ chống bụi: IP50

Có thể chống nước hoặc dầu: IP52(f), IP64(f) (chống nước, chống dầu)

Có dầu: Kết cấu chống dầu

[8] Mô men khởi động của trục

Mô-men xoắn của ổ đĩa là bao nhiêu?

[9] Loại mạch đầu ra

Chọn loại mạch dựa trên thiết bị được kết nối, tần số tín hiệu, khoảng cách truyền và môi trường nhiễu.
Đối với truyền dẫn đường dài, nên sử dụng đầu ra trình điều khiển đường truyền.

NGUỒN:IA.OMRON.COM