एनकोडिंग, वर्गीकरण और एनकोडर का अनुप्रयोग

एक एनकोडर एक ऐसा उपकरण है जो एक सिग्नल (जैसे कि थोड़ा स्ट्रीम) या डेटा को संकलित और परिवर्तित करता है, जिसका उपयोग संचार, ट्रांसमिशन और स्टोरेज के लिए किया जा सकता है। एनकोडर एक कोणीय विस्थापन या एक रैखिक विस्थापन को एक विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है, पूर्व को एक कोड व्हील कहा जाता है और बाद वाले को एक कोड शासक कहा जाता है। रीडआउट मोड के अनुसार, एनकोडर को संपर्क प्रकार और गैर-संपर्क प्रकार में विभाजित किया जा सकता है; कार्य सिद्धांत के अनुसार, एनकोडर को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: वृद्धिशील प्रकार और निरपेक्ष प्रकार। वृद्धिशील एनकोडर विस्थापन को एक आवधिक विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है, जिसे बाद में एक गिनती पल्स में परिवर्तित किया जाता है, और दालों की संख्या का उपयोग विस्थापन के परिमाण का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। निरपेक्ष एनकोडर की प्रत्येक स्थिति एक निश्चित डिजिटल कोड से मेल खाती है, इसलिए इसका संकेत केवल माप की शुरुआत और अंत स्थिति से संबंधित है, चाहे माप की मध्यवर्ती प्रक्रिया की परवाह किए बिना।

सबसे पहले, एनकोडर का वर्गीकरण

पता लगाने के सिद्धांत के अनुसार, एनकोडर को ऑप्टिकल, चुंबकीय, आगमनात्मक और कैपेसिटिव में विभाजित किया जा सकता है। इसके अंशांकन विधि और सिग्नल आउटपुट फॉर्म के अनुसार, इसे तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: वृद्धिशील, निरपेक्ष और हाइब्रिड।

1.1 वृद्धिशील एनकोडर वृद्धिशील एनकोडर सीधे फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण सिद्धांत द्वारा स्क्वायर वेव पल्स ए, बी और जेड चरणों के तीन सेटों को आउटपुट करता है; ए और बी दालों के बीच का चरण अंतर 90 डिग्री है, ताकि रोटेशन दिशा को आसानी से निर्धारित किया जा सके। Z चरण प्रति क्रांति एक पल्स है और इसका उपयोग संदर्भ बिंदु स्थिति के लिए किया जाता है। इसका लाभ यह है कि सिद्धांत संरचना सरल है, औसत यांत्रिक जीवन दसियों हजार घंटे से अधिक हो सकता है, एंटी-इंटरफेरेंस क्षमता मजबूत है, विश्वसनीयता अधिक है, और यह लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयुक्त है। नुकसान यह है कि शाफ्ट रोटेशन की पूर्ण स्थिति की जानकारी आउटपुट नहीं हो सकती है।

1.2 निरपेक्ष एनकोडर निरपेक्ष एनकोडर एक प्रत्यक्ष आउटपुट डिजिटल सेंसर है। इसके परिपत्र डिस्क पर रेडियल दिशा में कई गाढ़ा डिस्क हैं। प्रत्येक लेन में एक पारदर्शी और अपारदर्शी क्षेत्र होता है। आसन्न कोड चैनल का सेक्टर ट्री दोगुना हो गया है। कोड व्हील पर कोड चैनलों की संख्या इसके बाइनरी अंक के बिट्स की संख्या है। डिस्क के एक तरफ प्रकाश स्रोत है, और दूसरी तरफ, प्रत्येक कोड चैनल के अनुरूप एक फोटोसेंसिटिव तत्व है। जब डिस्क अलग -अलग पदों पर होती है, तो प्रत्येक फोटोसेंसिटिव तत्व एक संबंधित स्तर के सिग्नल को परिवर्तित करता है, क्योंकि यह रोशन है या नहीं, और एक बाइनरी नंबर बनाता है। इस प्रकार के एनकोडर की विशेषता यह है कि इसे काउंटर की आवश्यकता नहीं होती है, और स्थिति के अनुरूप एक निश्चित डिजिटल कोड को रोटरी शाफ्ट की किसी भी स्थिति में पढ़ा जा सकता है। जाहिर है, क्या आपको n कहना है? वर्तमान में, चीन में 16 पूर्ण एनकोडर उत्पाद हैं।

1.3 हाइब्रिड निरपेक्ष एनकोडर हाइब्रिड निरपेक्ष एनकोडर, जो सूचना के दो सेटों को आउटपुट करता है, सूचना के एक सेट का उपयोग चुंबकीय ध्रुव स्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है, निरपेक्ष सूचना फ़ंक्शन के साथ; अन्य सेट पूरी तरह से वृद्धिशील एनकोडर की आउटपुट जानकारी के समान है।

दूसरा, फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर का अनुप्रयोग

वृद्धिशील एनकोडर और निरपेक्ष एनकोडर के बीच का अंतर

1, कोण माप

कार ड्राइविंग सिम्युलेटर स्टीयरिंग व्हील के स्टीयरिंग कोण को मापने के लिए सेंसर के रूप में एक फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर का उपयोग करता है। गुरुत्वाकर्षण मापने वाला उपकरण एक फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर को अपनाता है, और अपने घूर्णन शाफ्ट को गुरुत्वाकर्षण मापने वाले उपकरण के मुआवजे के नॉब शाफ्ट के साथ जोड़ता है। मरोड़ कोण मीटर टॉर्सियन कोण के परिवर्तन को मापने के लिए एनकोडर का उपयोग करता है, जैसे कि मरोड़ परीक्षण मशीन और मछली पकड़ने की रॉड टॉर्सियन फिशिंग टेस्ट। पेंडुलम इम्पैक्ट टेस्ट मशीन एनकोडर का उपयोग स्विंग कोण में परिवर्तन के रूप में प्रभाव की गणना करने के लिए करती है।

2, लंबाई माप

मीटर ऑब्जेक्ट की लंबाई और दूरी को मापने के लिए रोलर की परिधि का उपयोग करता है।

तार विस्थापन सेंसर घुमावदार पहिया की परिधि का उपयोग करके वस्तु की लंबाई की दूरी को मापता है।

युग्मन प्रत्यक्ष माप को पावर यूनिट के स्पिंडल के साथ जोड़ा जाता है जो रैखिक विस्थापन को चलाता है, और आउटपुट दालों की संख्या से मापा जाता है।

मीडिया का पता लगाने, सीधे रैक में, घूर्णन श्रृंखला की श्रृंखला स्प्रोकेट, टाइमिंग चरखी, आदि रैखिक विस्थापन जानकारी को प्रसारित करने के लिए।

3, गति माप

लाइन की गति, मीटर से कनेक्ट करके उत्पादन लाइन की लाइन गति को मापना

कोणीय वेग, एक एनकोडर द्वारा एक मोटर, शाफ्ट, आदि की गति को मापना

4, स्थिति माप

मशीन की तरफ, मशीन टूल के प्रत्येक समन्वय बिंदु की समन्वय स्थिति, जैसे कि ड्रिल प्रेस, आदि।

स्वचालन नियंत्रण के संदर्भ में, नियंत्रण देहाती स्थिति पर निर्दिष्ट कार्रवाई करता है। जैसे लिफ्ट, लहरा, आदि।

5, सिंक्रोनस कंट्रोल

कोणीय वेग या रैखिक वेग के माध्यम से, ट्रांसमिशन लिंक को तनाव नियंत्रण प्राप्त करने के लिए समकालिक रूप से नियंत्रित किया जाता है।

तीसरा, वृद्धिशील एनकोडर (रोटरी प्रकार)

1, कार्य सिद्धांत:

केंद्र में एक शाफ्ट के साथ एक ऑप्टिकल कोड डिस्क, एक कुंडलाकार पास और एक अंधेरे उत्कीर्ण रेखा के साथ, एक फोटोइलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन और डिवाइस प्राप्त करने वाले डिवाइस द्वारा पढ़ा जाता है, और साइन वेव सिग्नल के चार सेटों को ए, बी, सी, डी, प्रत्येक साइन में जोड़ा जाता है 90 डिग्री (एक चक्र के सापेक्ष 360 डिग्री) का एक चरण अंतर लहर करता है, सी और डी संकेतों को उल्टा करता है, स्थिर संकेत को बढ़ाने के लिए ए और बी चरणों पर सुपरिंपोज्ड; और शून्य संदर्भ बिट का प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रति क्रांति Z- चरण पल्स आउटपुट करें।

चूंकि दो चरण ए और बी चरण से 90 डिग्री से बाहर हैं, एनकोडर को एनकोडर के आगे और रिवर्स रोटेशन को निर्धारित करने के लिए या बी चरण से पहले ए चरण की तुलना करके प्राप्त किया जा सकता है, और शून्य संदर्भ पल्स का उपयोग प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है एनकोडर की शून्य संदर्भ स्थिति।

एनकोडर कोड डिस्क की सामग्री ग्लास, धातु और प्लास्टिक है। ग्लास कोड डिस्क को बहुत पतली उत्कीर्ण रेखा के साथ ग्लास पर जमा किया जाता है। थर्मल स्थिरता अच्छी है और सटीक उच्च है। मेटल कोड डिस्क को सीधे पारित किया जाता है और लाइन टूटी नहीं होती है। हालांकि, धातु की कुछ मोटाई के कारण, परिशुद्धता सीमित है, और इसकी थर्मल स्थिरता ग्लास की तुलना में खराब परिमाण का एक क्रम है। प्लास्टिक कोड डिस्क किफायती है, और इसकी लागत कम है, लेकिन सटीकता, थर्मल स्थिरता और जीवन दोनों गरीब हैं। ।

रिज़ॉल्यूशन-पास या डार्क लाइनों की संख्या जो एनकोडर 360 डिग्री प्रति क्रांति पर प्रदान करती है, उसे रिज़ॉल्यूशन कहा जाता है, जिसे रिज़ॉल्यूशन इंडेक्सिंग, या सीधे गिने हुए लाइनें भी कहा जाता है, आमतौर पर प्रति क्रांति 5 से 10000 लाइनें।

2, सिग्नल आउटपुट:

सिग्नल आउटपुट में साइन वेव (करंट या वोल्टेज), स्क्वायर वेव (टीटीएल, एचटीएल), ओपन कलेक्टर (पीएनपी, एनपीएन), पुश-पुल प्रकार, टीटीएल लंबी-लाइन डिफरेंशियल ड्राइव है (सममित ए, ए; बी, बी, बी, बी, बी, बी, बी, बी, बी, बी, बी; -; z; z-), HTL को पुश-पुल, पुश-पुल आउटपुट भी कहा जाता है, एनकोडर के सिग्नल प्राप्त करने वाले डिवाइस इंटरफ़ेस को एनकोडर के अनुरूप होना चाहिए।

सिग्नल कनेक्शन-एनकोडर का पल्स सिग्नल आम तौर पर काउंटर, पीएलसी, कंप्यूटर से जुड़ा होता है। पीएलसी और कंप्यूटर से जुड़े मॉड्यूल को कम गति वाले मॉड्यूल और उच्च गति वाले मॉड्यूल में विभाजित किया गया है। स्विचिंग आवृत्ति कम और उच्च है।

जैसे कि एकल-चरण कनेक्शन, एकल दिशा गिनती के लिए, एकल दिशा गति माप।

एबी टू-फेज कनेक्शन, आगे और रिवर्स काउंटिंग के लिए उपयोग किया जाता है, आगे और रिवर्स और रिवर्स और स्पीड माप को देखते हुए।

संदर्भ स्थिति सुधार के साथ स्थिति माप के लिए ए, बी, जेड तीन-चरण कनेक्शन।

ए, ए-, बी, बी, बी-, जेड, जेड-कनेक्शन, एक सममित नकारात्मक संकेत के साथ संबंध के कारण, केबल के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में योगदान देता है 0 है, क्षीणन न्यूनतम है, एंटी-हस्तक्षेप इष्टतम है , और लंबी दूरी को प्रेषित किया जा सकता है।

एक सममित नकारात्मक सिग्नल आउटपुट के साथ TTL एनकोडर के लिए, सिग्नल 150 मीटर तक यात्रा कर सकता है।

एक सममित नकारात्मक सिग्नल आउटपुट के साथ HTL एनकोडर के लिए, सिग्नल ट्रांसमिशन दूरी 300 मीटर तक है।

3, वृद्धिशील एनकोडर की समस्या:

वृद्धिशील एनकोडर में शून्य बिंदु संचयी त्रुटि होती है, एंटी-इंटरफेरेंस खराब है, प्राप्त करने वाले उपकरणों को संचालित करने की आवश्यकता होती है, और बिजली को शून्य या संदर्भ स्थिति में बदल दिया जाना चाहिए। इन समस्याओं को पूर्ण एनकोडर का उपयोग करके हल किया जा सकता है।

वृद्धिशील एनकोडर का सामान्य अनुप्रयोग:

गति माप, रोटेशन की दिशा को मापना, आंदोलन के कोण को मापना, दूरी (रिश्तेदार)।

चार, निरपेक्ष एन्डर (रोटरी प्रकार)

निरपेक्ष एनकोडर ऑप्टिकल डिस्क पर कई ऑप्टिकल चैनल उत्कीर्णन लाइनें हैं। प्रत्येक पंक्ति को 2 लाइनों, 4 लाइनों, 8 लाइनें, 16 लाइनें ... में व्यवस्थित किया जाता है, ताकि एनकोडर की प्रत्येक स्थिति को प्रत्येक पंक्ति द्वारा पढ़ा जाए। रेटिकल का पास और डार्क, 2 की शून्य शक्ति से 2 तक 2 तक एक अद्वितीय बाइनरी कोड (ग्रे कोड) प्राप्त करता है, जिसे एन-बिट निरपेक्ष एनकोडर कहा जाता है। इस तरह के एनकोडर को ऑप्टिकल कोड डिस्क की यांत्रिक स्थिति से निर्धारित किया जाता है, और यह बिजली के आउटेज और हस्तक्षेप से प्रभावित नहीं होता है।

यांत्रिक स्थिति द्वारा निर्धारित प्रत्येक स्थिति में निरपेक्ष एनकोडर अद्वितीय हैं। उन्हें याद रखने की आवश्यकता नहीं है, एक संदर्भ बिंदु खोजने की आवश्यकता नहीं है, और हर समय गिनने की जरूरत नहीं है, जब स्थिति को जानना है, और कब इसकी स्थिति को पढ़ना है। इस तरह, एनकोडर की एंटी-जैमिंग विशेषताओं और डेटा की विश्वसनीयता में बहुत सुधार हुआ है।

एकल-टर्न निरपेक्ष एन्कोडर्स से लेकर मल्टी-टर्न निरपेक्ष एनकोडर तक

अद्वितीय कोड प्राप्त करने के लिए रोटेशन में फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर की मुंशी लाइनों को मापने के लिए एकल-टर्न निरपेक्ष एनकोडर को घुमाएं। जब रोटेशन 360 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो कोड मूल में लौटता है, जो निरपेक्ष कोडिंग के सिद्धांत के अनुरूप नहीं होता है। कोड का उपयोग केवल 360 डिग्री रोटेशन की सीमा के भीतर माप के लिए किया जा सकता है, जिसे एकल-टर्न निरपेक्ष एनकोडर कहा जाता है।

यदि आप 360 डिग्री से अधिक रोटेशन की सीमा को मापना चाहते हैं, तो आपको एक मल्टी-टर्न निरपेक्ष एनकोडर का उपयोग करने की आवश्यकता है।

एनकोडर निर्माता वॉच गियर तंत्र के सिद्धांत का उपयोग करता है। जब सेंटर कोड व्हील घूमता है, तो कोड पहियों (या गियर के सेट, कोड डिस्क के कई सेट) का एक और सेट गियर द्वारा संचालित होता है, और एकल-टर्न कोडिंग के आधार पर मोड़ की संख्या बढ़ जाती है। एनकोडिंग एनकोडर की माप सीमा का विस्तार करने के लिए, इस तरह के एक पूर्ण एनकोडर को एक बहु-टर्न निरपेक्ष एनकोडर कहा जाता है, जो यांत्रिक स्थिति निर्धारण द्वारा भी निर्धारित किया जाता है, और प्रत्येक स्थिति कोड अद्वितीय है और इसे याद रखने की आवश्यकता नहीं है।

मल्टी-टर्न एनकोडर का एक और लाभ यह है कि बड़ी माप सीमा के कारण, वास्तविक उपयोग अक्सर समृद्ध होता है, ताकि स्थापना के दौरान एक शून्य बिंदु खोजना आवश्यक न हो, और एक मध्यवर्ती स्थिति का उपयोग एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में किया जाता है, जो स्थापना और डिबगिंग की कठिनाई को बहुत सरल करता है।