Ως ένα είδος συσκευής μετατροπής σήματος, ο κωδικοποιητής χρησιμοποιείται ευρέως στη ζωή μας.
Στον αγώνα έξυπνου αυτοκινήτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τον κωδικοποιητή για να ανιχνεύσετε τη στιγμιαία ταχύτητα του μοντέλου αυτοκινήτου και να πραγματοποιήσετε τον έλεγχο ανάδρασης κλειστού βρόχου της ταχύτητας του μοντέλου αυτοκινήτου, έτσι ώστε ο πίνακας ελέγχου του αυτοκινήτου να μπορεί να εκτελέσει τις οδηγίες που δίνονται από το λογισμικό σύμφωνα με τις αλλαγές της πίστας και τις συνθήκες του δρόμου, όπως επιτάχυνση, επιβράδυνση, στροφή κ.λπ.
Στην ουράνια εξερεύνηση, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μεγάλα αστρονομικά τηλεσκόπια για να παρακολουθούν αστέρια, αστρονομικά τηλεσκόπια για να επιτύχουν μια ορισμένη ακρίβεια ελέγχου ταχύτητας, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τον κατάλληλο κωδικοποιητή. Ωστόσο, οι απαιτήσεις για τον κωδικοποιητή είναι πολύ υψηλές αυτή τη στιγμή. Για παράδειγμα, όταν η ταχύτητα αστεριού είναι 0,004 τοις εκατό , η ανάλυση του κωδικοποιητή είναι 26 bit για να καλύψει τις απαιτήσεις της μέτρησης της ταχύτητας.
Επιπλέον, υπάρχουν κωδικοποιητές ανελκυστήρων, κωδικοποιητές εργαλειομηχανών, κωδικοποιητές σερβοκινητήρων και ούτω καθεξής, μπορούμε να πούμε ότι οι κωδικοποιητές είναι παντού.
Από stepper motor έως έξυπνο σύστημα, πώς να επιλέξετε τον κωδικοποιητή;
Τι ακριβώς είναι λοιπόν ένας κωδικοποιητής;
Εξ ορισμού, ένας κωδικοποιητής είναι μια συσκευή που μεταγλωττίζει σήματα (όπως ροές bit) ή δεδομένα σε μορφή σημάτων που μπορούν να επικοινωνήσουν, να μεταδοθούν και να αποθηκευτούν.
Η απλή κατανόηση είναι να μετατρέψουμε σήματα που οι άνθρωποι δεν μπορούν να κατανοήσουν άμεσα σε σήματα που εμείς οι άνθρωποι μπορούμε να κατανοήσουμε άμεσα, έτσι ώστε να μπορούμε να ελέγχουμε εξοπλισμό ή συσκευές.
Ο κωδικοποιητής σύμφωνα με τη μέθοδο κλίμακας και τη μορφή εξόδου σήματος, μπορεί να χωριστεί σε αυξητικό, απόλυτη τιμή, μικτό τύπο.
Το αυξητικό και το απόλυτο είναι πιο κοινά, αλλά η διαφορά μεταξύ των δύο έχει γίνει ένα δύσκολο πρόβλημα για την πλειοψηφία των χρηστών.
Επομένως, εδώ συγκρίνονται μόνο τα αυξητικά και τα απόλυτα, ώστε οι χρήστες να μπορούν να κάνουν καλύτερη επιλογή στο μέλλον.
Πρώτον, τα δύο λειτουργούν διαφορετικά:
1. Αρχή λειτουργίας του αυξητικού κωδικοποιητή:
Ο επαυξητικός κωδικοποιητής μετατρέπει τη μετατόπιση σε περιοδικό ηλεκτρικό σήμα και στη συνέχεια μετατρέπει το ηλεκτρικό σήμα σε παλμό μέτρησης, χρησιμοποιώντας τον αριθμό των παλμών για να αναπαραστήσει το μέγεθος της μετατόπισης.
Πάρτε το νερό για να περιγράψετε, ο σταδιακός κωδικοποιητής είναι σαν, βρείτε ένα φλιτζάνι άγνωστου μεγέθους και ρίξτε νερό μέσα σε αυτό, όταν γεμίσετε μία φορά, αδειάστε το φλιτζάνι μία φορά, μετά ρίξτε νερό και, τέλος, υπολογίστε την απόσταση σύμφωνα με τον αριθμό των φορών που το φλιτζάνι είναι γέματο.
Όσον αφορά τη δομή, ο σταδιακός κωδικοποιητής αποτελείται από συνδετικό άξονα, πλάκα κωδικού, πηγή φωτός και κύκλωμα εξόδου. Στην πραγματικότητα, ο κωδικοποιητής είναι βασικά αυτή η σύνθεση, τα ακόλουθα δεν θα επαναληφθούν.
Ο επαυξητικός κωδικοποιητής λαμβάνει τέσσερις ομάδες σημάτων ημιτονοειδούς κύματος από συσκευές φωτομετάδοσης και συσκευές λήψης, οι οποίες συνδυάζονται σε A, B, C και D αντίστοιχα. Κάθε ημιτονοειδές κύμα έχει διαφορά φάσης 90 μοιρών και οι τέσσερις ομάδες έχουν διαφορά φάσης 360 μοιρών (δηλαδή ένας κύκλος). Τα σήματα C και D αντιστρέφονται και υπερτίθενται στις φάσεις Α και Β, έτσι ώστε να ενισχυθεί το σταθερό σήμα. Επιπλέον, ένας παλμός φάσης Ζ εξέρχεται σε κάθε στροφή για να αντιπροσωπεύει το μηδενικό bit αναφοράς.
Δεδομένου ότι η διαφορά μεταξύ της φάσης Α και της φάσης Β είναι 90 μοίρες, η εμπρόσθια και η οπισθοπορεία του κωδικοποιητή μπορούν να προσδιοριστούν συγκρίνοντας ποια φάση Α και φάση Β προηγούνται.
Το μηδενικό bit αναφοράς του κωδικοποιητή μπορεί να ληφθεί από τον μηδενικό παλμό. Οι παράμετροι όπως η απόσταση και η γωνία υπολογίζονται μέσω μηδενικών δυαδικών ψηφίων αναφοράς και του αριθμού των παλμών.
2. Αρχή λειτουργίας του απολύτου κωδικοποιητή
Υπάρχουν πολλές γραμμές στην πινακίδα κωδικών του κωδικοποιητή απολύτων για την τακτοποίηση κάθε θέσης στον κωδικοποιητή. Δεδομένου ότι κάθε θέση είναι διαφορετική, χρειάζεται μόνο να γνωρίζετε την αρχική και την τελική θέση για να γνωρίζετε τη μετατόπιση, αντί να μετράτε όλη την ώρα σαν ένας αυξητικός κωδικοποιητής.
Ως παράδειγμα έκχυσης νερού, ένας απόλυτος κωδικοποιητής θα έπαιρνε ένα υψηλότερο φλιτζάνι με μια ζυγαριά, θα έριχνε νερό σε αυτό και θα υπολόγιζε την απόσταση με βάση τις κλίμακες έναρξης και τέλους.
Όσον αφορά τη δομή, υπάρχουν πολλές γραμμές οπτικών καναλιών στην οπτική πλάκα κωδικού του κωδικοποιητή απόλυτου κωδικοποιητή, και κάθε γραμμή χωρίζεται σε 2, 4, 8, 16 γραμμές...... Τακτοποιημένα έτσι ώστε, σε οποιαδήποτε θέση του κωδικοποιητής, ένα μοναδικό σύνολο δυαδικών κωδίκων (Γκρι κώδικες) από το 2 στη δύναμη του μηδέν έως το 2 στη δύναμη του n-1 μπορεί να ληφθεί διαβάζοντας το ανοιχτό και το σκούρο κάθε χαραγμένης γραμμής, που είναι το n- bit απόλυτος κωδικοποιητής.
Ένας τέτοιος κωδικοποιητής καθορίζεται από τη μηχανική θέση (θέση εκκίνησης και παύσης) της οπτικής πινακίδας κωδικού, επομένως δεν θα επηρεαστεί από διακοπή ρεύματος και εξωτερικές παρεμβολές, κάτι που είναι επίσης ένα από τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά του κωδικοποιητή απολύτου.
Λόγω αυτής της δυνατότητας, ο κωδικοποιητής απολύτων δεν χρειάζεται μνήμη, δεν χρειάζεται σημείο αναφοράς αλλαγής και δεν χρειάζεται να μετράει συνεχώς. Ως εκ τούτου, τα χαρακτηριστικά κατά των παρεμβολών του κωδικοποιητή και η αξιοπιστία των δεδομένων βελτιώνονται σημαντικά.
Με βάση την κατασκευή του κωδικοποιητή απολύτων, πρέπει να αντιμετωπίσει ένα πρόβλημα: μέτρηση στη μέγιστη τιμή.
Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, εμφανίζεται ο κωδικοποιητής απολύτων πολλαπλών στροφών.
Για τον απόλυτο κωδικοποιητή πολλαπλών στροφών, υπάρχουν τα ακόλουθα τρία κοινά σχήματα σχεδίασης:
Το πρώτο, μέσα στον κωδικοποιητή, χρησιμοποιεί μηχανικά γρανάζια για τη σύζευξη πολλαπλών αξόνων για τον υπολογισμό του συνολικού αριθμού στροφών.
Πάρτε χύνοντας νερό, το βαθμολογημένο κύπελλο που αναφέρθηκε προηγουμένως. Όταν γεμίσει αυτό το φλιτζάνι, βρείτε ένα μεγαλύτερο βαθμονομημένο φλιτζάνι, ρίξτε το νερό από το μικρότερο φλιτζάνι στο μεγαλύτερο φλιτζάνι και τέλος προσθέστε τα δύο φλιτζάνια για να υπολογίσετε την απόσταση.
Το δεύτερο είναι να χρησιμοποιήσετε έναν ηλεκτρονικό μετρητή και έναν πυκνωτή για να μετρήσετε τον συνολικό αριθμό στροφών.
Από stepper motor έως έξυπνο σύστημα, πώς να επιλέξετε τον κωδικοποιητή;
Και πάλι, πάρτε το παράδειγμα της έκχυσης νερού, αυτή τη φορά που το βαθμονομημένο φλιτζάνι είναι γεμάτο, ρίξτε το νερό και χρησιμοποιήστε έναν μετρητή για να μετρήσετε πόσες φορές είναι γεμάτο και, τέλος, υπολογίστε την απόσταση προσθέτοντας τον μετρητή και το φλιτζάνι.
Το τρίτο, σε ορισμένους μαγνητικούς κωδικοποιητές, χρησιμοποιεί τη γραμμή Weigen και χρησιμοποιεί το φαινόμενο Weigen για να μετρήσει.
Οι παραπάνω τρεις μέθοδοι πρέπει να πληρώσουν όλες ένα συγκεκριμένο τίμημα, για παράδειγμα, η πρώτη, λόγω της χρήσης μηχανικού εξοπλισμού, επομένως θα φέρει φθορά στον κωδικοποιητή, μειώνοντας την ακρίβεια.
Όσο για το σχήμα κωδικοποιητή απόλυτης τιμής πολλαπλών κύκλων, δεν περιγράφεται εδώ και οι ενδιαφερόμενοι φίλοι μπορούν να πάνε να ελέγξουν τις σχετικές πληροφορίες.
Λόγω της διαφορετικής αρχής λειτουργίας και της μηχανικής σύνθεσης, τα δύο έχουν δύο πολύ μεγάλες διαφορές:
1, η ενεργοποίηση και η απενεργοποίηση της μνήμης είναι διαφορετική
Ο επαυξητικός κωδικοποιητής δεν έχει μνήμη και η επανεκκίνηση διακοπής ρεύματος πρέπει να επιστρέψει στη θέση αναφοράς μηδέν για να βρεθεί η απαιτούμενη θέση και η διακοπή ρεύματος πρέπει να επανεκκινείται κάθε φορά.
Ο πιο συνηθισμένος σταδιακός κωδικοποιητής είναι η τοποθέτηση του σαρωτή του εκτυπωτή. Κάθε φορά που ενεργοποιείται ο εκτυπωτής, μπορούμε να ακούσουμε ένα κροτάλισμα, το οποίο είναι στην πραγματικότητα ο εκτυπωτής που αναζητά το σημείο αναφοράς μηδέν μετά το οποίο μπορεί να λειτουργήσει.
Ο απόλυτος κωδικοποιητής έχει μνήμη, διακοπή ρεύματος επανεκκίνηση χωρίς να επιστρέψετε στο μηδέν, μπορείτε να γνωρίζετε τη θέση του στόχου. Αυτό κάνει ότι ο απόλυτος κωδικοποιητής δεν θα διαταραχθεί κατά τη διαδικασία και τα χαρακτηριστικά κατά των παρεμβολών και η αξιοπιστία των δεδομένων του βελτιώνονται σημαντικά.
2, η πινακίδα κωδικού είναι διαφορετική
Επειδή η μέθοδος μέτρησης των δύο δεν είναι η ίδια, επομένως η πινακίδα κωδικών των δύο είναι επίσης πολύ διαφορετική.
Η διαφορά της πινακίδας κωδικού είναι μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ του κωδικοποιητή απόλυτων και του επαυξητικού κωδικοποιητή.
Εκτός από τις παραπάνω διαφορές, υπάρχουν πολλές μικρές διαφορές μεταξύ των απόλυτων κωδικοποιητών και των επαυξητικών κωδικοποιητών:
3, το σήμα εξόδου είναι διαφορετικό
Ένας αυξητικός κωδικοποιητής εξάγει ένα παλμικό σήμα, ενώ ένας απόλυτος κωδικοποιητής εξάγει ένα σύνολο δυαδικών τιμών.
4, ο αριθμός των διαφορετικών περιορισμών
Ο αριθμός των περιστροφών του αυξητικού κωδικοποιητή δεν είναι περιορισμένος, ενώ ο απόλυτος κωδικοποιητής δεν μπορεί να υπερβαίνει το εύρος των στροφών.
5, το πεδίο εφαρμογής δεν είναι ακριβώς το ίδιο
Με ή χωρίς μνήμη σημείου διακοπής, ο αυξητικός κωδικοποιητής και ο κωδικοποιητής απολύτων διαφέρουν πολύ στο πεδίο εφαρμογής. Ο επαυξητικός κωδικοποιητής είναι πιο κατάλληλος για τον προσδιορισμό της ταχύτητας, της απόστασης ή της κατεύθυνσης της κίνησης, ενώ ο απόλυτος κωδικοποιητής χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως στον τομέα της τοποθέτησης βιομηχανικού ελέγχου λόγω των χαρακτηριστικών του.
6. Η τιμή είναι διαφορετική
Λόγω των εξαιρετικών χαρακτηριστικών του απολύτου κωδικοποιητή, η τιμή είναι υψηλότερη από τον αυξητικό κωδικοποιητή.
Με τη διαφορά μεταξύ των δύο, ας ρίξουμε μια ματιά σε ποια στοιχεία πρέπει να προσέξουμε κατά την επιλογή ενός κωδικοποιητή:
Εάν απαιτείται διακοπή ρεύματος για συντήρηση
Πρέπει να χρησιμοποιούνται απόλυτοι κωδικοποιητές εάν απαιτείται συνεχής επιθεώρηση.
Η απαιτούμενη ακρίβεια μέτρησης
Σχετικά μιλώντας, η ακρίβεια του απόλυτου κωδικοποιητή είναι υψηλότερη από αυτή του αυξητικού κωδικοποιητή.
Ψήφισμα επίλυσης
Η ανάλυση του κωδικοποιητή, δηλαδή ο αριθμός των παλμών που εξάγονται από τον κωδικοποιητή όταν ο άξονας του ρότορα κινητήρα περιστρέφεται μία φορά. Η ανάλυση είναι ένας από τους πιο κρίσιμους παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα μέτρησης ταχύτητας.
Μέγιστη απαιτούμενη ταχύτητα
Οι μέθοδοι μέτρησης ταχύτητας των κωδικοποιητών χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: μέθοδος T, μέθοδος N και μέθοδος M/T.
Γενικά, η μέθοδος Τ έχει το καλύτερο αποτέλεσμα στην περιοχή χαμηλής ταχύτητας και η μέθοδος Μ είναι καλύτερη από τη μέθοδο Τ στην περιοχή υψηλής ταχύτητας. Αν και η μέθοδος M/T είναι πολύ υψηλότερη από τη μέθοδο M και T, στις περισσότερες περιπτώσεις, η ακρίβεια μέτρησης της ταχύτητας είναι επίσης καλύτερη από τις άλλες δύο μεθόδους.
Απαιτούμενο υλικό πινακίδας κωδικού
Τα υλικά πινακίδας κωδικοποιητή είναι γυαλί, μέταλλο, πλαστικό.
Από stepper motor έως έξυπνο σύστημα, πώς να επιλέξετε τον κωδικοποιητή;
Η γυάλινη πλάκα κωδικού εναποτίθεται στη γυάλινη πολύ λεπτή χαραγμένη γραμμή, η θερμική της σταθερότητα είναι καλή, υψηλή ακρίβεια.
Η μεταλλική πλάκα κωδικού διέρχεται απευθείας και μέσω της γραμμής χάραξης, δεν είναι εύκολο να σπάσει, αλλά επειδή το μέταλλο έχει ορισμένο πάχος, μπορεί να επηρεαστεί η ακρίβεια, η θερμική του σταθερότητα είναι πολύ χειρότερη από αυτή του γυαλιού.
Η πλαστική πινακίδα κωδικού είναι οικονομική, το κόστος της είναι χαμηλό, αλλά η ακρίβεια, η θερμική σταθερότητα, η διάρκεια ζωής είναι χειρότερες.
Επιλογή κωδικοποιητή εκτός από τους παραπάνω παράγοντες που αναφέρονται, αλλά και πολλούς άλλους παράγοντες, ειδικά με βάση τη χρήση της περίστασης και του περιβάλλοντος για να κάνετε μια επιλογή.
Η καλύτερη επιλογή είναι να επικοινωνήσετε απευθείας με τον κατασκευαστή, να του ενημερώσετε τις ανάγκες και τις ανησυχίες σας και θα σας δώσουν καλές συμβουλές. Σε εκείνο το σημείο, μπορείτε να εξετάσετε τις προτάσεις τους με βάση τη δική σας κατανόηση.
