Инкрементальные энкодеры: виды, особенности и преимущества устройств

Инкрементальный энкодер применяют в рабочих процессах, чтобы максимально точно рассчитать число импульсов, происходящих за 1 оборот вращения вала. Таким образом устройство выступает в роли специального датчика и помогает оперативно выявить угловое положение вала энкодера: для этого используется импульсный числовой код последовательного типа.

Принцип работы

Инкрементальный оптический энкодер выдает импульсы из-за так называемого процесса световых прерываний. Конструкцией диска устройства предусмотрено наличие специальных отверстий (другими словами — меток), которые при вращении пропускают свет и позволяют получить точные данные об повороте вала на определенный угол.

Инкрементальный энкодер показывает некоторое значение импульсов, появившихся за 1 оборот. Таким образом мы можем получить всего одну строку импульсов (канал «А») или 2 строчки импульсных значений (канал «A», «Б»), которые смещены для выявления вращения. Эта смена фаз между сигналами получила название квадратура. Взять, к примеру,  инкрементальный энкодер Baumer. Он включает в себя следующие компоненты:

• узел шпинделя;
• электронную плату;
• корпус. 

Среди электронных компонентов присутствует матрица датчиков, благодаря которой создаются 2 главных сигнала, отслеживающих положение и скорость перемещения устройства. Дополнительно оптометрический датчик выявляет свет, который проходит через технические отверстия в ходе вращения диска. Отметим, что диск меняет положение в ходе вращательных движений узла шпинделя, и полученные данные трансформируются электронной платой в импульсные сигналы. 

В некоторых моделях используется магнитный кодировщик — аналог оптического датчика, таким образом вращающийся диск использует несколько магнитных полюсов. По желанию пользователя возможно использовать лишь некоторые данные сигналов: индексный или Z-канал (как один импульс на вращательное движение для проверки запуска оборудования и мониторинга числового значения импульсов на сигнале «A» (в некоторых случаях — «А»-»Б»). Данные значения могут быть привязаны к точкам положения устройства в разных состояниях. Что касается коммутационных каналов, то они используются на определенных моделях кодеров. Каналы взаимодействуют с коммутационными обмотками сервоприводов, гарантируя, что двигатель или усилок моторов подает напряжение на каждую обмотку правильно и в требуемой последовательности.

Какие энкодеры выбрать

Абсолютные модели применяют в процессах, где необходима точная информация о интенсивности движения и положения датчиков, работа в агрессивной среде и программное обеспечение играют более значимые роли, чем доступность системы. Абсолютный энкодер обладает функцией автоматического распознавания своего местоположения относительно своего положения при таких манипуляциях, как выключение системы или ее перезагрузка, в том случае, когда изделие перемещалось во ходе выключения питания.

Абсолютный инкрементальный энкодер без особого труда определяет и передает информацию о своем местонахождении — дополнительные внешние электронные компоненты не обязательны для получения базового индекса. Если сравнивать абсолютные модели с резольверами или инкрементальными устройствами, то их явное преимущество точности позиционирования повышает общую производительность оборудования. Именно поэтому такие устройства зачастую применяют для электрооборудования высокой точности (например, ЧПУ, медоборудование, робототехника).

Особенности устройства

Инкрементальный кодировщик разработан так, чтобы быть универсальным и настраиваемым, чтобы соответствовать широкому спектру приложений. От условий рабочей среды можно выделить три широкие категории приложений:

• тяжелая среда с большим риском загрязнения, повышенной влажности, регулярные перепады в большом диапазоне температур, столкновения и вибрации, характерные для целлюлозно-бумажных, сталелитейных и древесно-обрабатывающих предприятий;
• промышленные условия: производственная среда, требующая стандартных протоколов защищенности устройств (IP), умеренных ударов, вибрационных откликов и температурных характеристик, характерных для продуктов питания и напитков, текстиля и, как правило, заводов автоматизации;
• контролируемая среда с высокими требованиями к точности и температуре, (предприятия по производству робототехники, электроники и полупроводников).

Если вы хотите инкрементальный энкодер купить, ознакомьтесь с каталогом нашей компании FGR. Мы предлагаем сертифицированные товары (электрооборудование, комплектующие, запчасти) с официальной гарантией от мировых производителей. Мы напрямую сотрудничаем со многими компаниями-производителями и предлагаем просто огромный выбор их продукции, среди которого вы можете найти: блоки питания, датчики, клеммы, конденсаторы, пневмозажимы, преобразователи частоты, сервоусилители, электродвигатели и прочее электрооборудование.