Yuheng Optics Co., Ltd.(Changchun)

Yuheng Optics Co., Ltd.(Changchun)

การเข้ารหัสการจำแนกและการประยุกต์

2024 04/09

การเข้ารหัสการจำแนกและการประยุกต์

ตัวเข้ารหัสเป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมและแปลงสัญญาณ (เช่นสตรีมบิต) หรือข้อมูลเป็นรูปแบบที่สามารถใช้สำหรับการสื่อสารการส่งและการจัดเก็บ ตัวเข้ารหัสแปลงการกระจัดเชิงมุมหรือการกระจัดเชิงเส้นเป็นสัญญาณไฟฟ้าอดีตเรียกว่าล้อรหัสและหลังถูกเรียกว่าไม้บรรทัดรหัส ตามโหมดการอ่านค่าตัวเข้ารหัสสามารถแบ่งออกเป็นประเภทการติดต่อและประเภทที่ไม่ติดต่อ; ตามหลักการการทำงานตัวเข้ารหัสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภทที่เพิ่มขึ้นและประเภทสัมบูรณ์ ตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้นจะแปลงการกระจัดเป็นสัญญาณไฟฟ้าเป็นระยะซึ่งจะถูกแปลงเป็นพัลส์นับและจำนวนพัลส์ที่ใช้เพื่อแสดงขนาดของการกระจัด แต่ละตำแหน่งของตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์สอดคล้องกับรหัสดิจิตอลบางอย่างดังนั้นข้อบ่งชี้นั้นเกี่ยวข้องกับตำแหน่งเริ่มต้นและสิ้นสุดของการวัดโดยไม่คำนึงถึงกระบวนการระดับกลางของการวัด

ขั้นแรกการจำแนกประเภทของ encoder

ตามหลักการตรวจจับตัวเข้ารหัสสามารถแบ่งออกเป็นออปติคัลแม่เหล็กอุปนัยและ capacitive ตามวิธีการสอบเทียบและรูปแบบเอาต์พุตสัญญาณสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: เพิ่มค่าสัมบูรณ์และไฮบริด

1.1 ตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้นตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้นจะส่งออกโดยตรงเฟสคลื่นสแควร์คลื่น A, B และ Z โดยหลักการแปลงโฟโตอิเล็กทริก ความแตกต่างของเฟสระหว่างพัลส์ A และ B คือ 90 องศาเพื่อให้สามารถกำหนดทิศทางการหมุนได้อย่างง่ายดาย เฟส Z คือหนึ่งพัลส์ต่อการปฏิวัติและใช้สำหรับการวางตำแหน่งจุดอ้างอิง ข้อได้เปรียบของมันคือโครงสร้างหลักนั้นง่ายชีวิตเชิงกลเฉลี่ยสามารถมากกว่าหมื่นชั่วโมงความสามารถในการต่อต้านการแทรกแซงมีความแข็งแกร่งความน่าเชื่อถือสูงและเหมาะสำหรับการส่งผ่านทางไกล ข้อเสียคือข้อมูลตำแหน่งสัมบูรณ์ของการหมุนเพลาไม่สามารถส่งออกได้

1.2 ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบสัมบูรณ์เป็นเซ็นเซอร์ดิจิตอลเอาต์พุตโดยตรง มีแผ่นดิสก์ศูนย์กลางหลายตัวในทิศทางรัศมีบนแผ่นดิสก์วงกลม แต่ละเลนมีภาคโปร่งใสและทึบแสง แผนผังภาคส่วนของช่องรหัสที่อยู่ติดกันเป็นสองเท่า จำนวนช่องรหัสบนล้อรหัสคือจำนวนบิตของตัวเลขไบนารี ด้านหนึ่งของดิสก์เป็นแหล่งกำเนิดแสงและอีกด้านหนึ่งมีองค์ประกอบที่ไวต่อแสงที่สอดคล้องกับแต่ละช่องรหัส เมื่อดิสก์อยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันองค์ประกอบที่ไวต่อแสงแต่ละตัวจะแปลงสัญญาณระดับที่สอดคล้องกันตามไม่ว่าจะเป็นแสงสว่างหรือไม่และสร้างหมายเลขไบนารี คุณลักษณะของตัวเข้ารหัสประเภทนี้คือไม่จำเป็นต้องมีตัวนับและรหัสดิจิตอลคงที่ที่สอดคล้องกับตำแหน่งสามารถอ่านได้ที่ตำแหน่งใด ๆ ของเพลาหมุน เห็นได้ชัดว่าคุณต้องพูดว่า n? ในปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์เข้ารหัสสัมบูรณ์ 16 รายการในประเทศจีน

1.3 Hybrid Absolute Excoder Hybrid Absolute Enboder ซึ่งส่งออกข้อมูลสองชุดข้อมูลหนึ่งชุดจะใช้เพื่อตรวจจับตำแหน่งขั้วแม่เหล็กด้วยฟังก์ชั่นข้อมูลสัมบูรณ์ ชุดอื่นนั้นเหมือนกันกับข้อมูลเอาต์พุตของตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้น

ประการที่สองการประยุกต์ใช้โฟโตอิเล็กทริก

ความแตกต่างระหว่างตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้นและตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์

1, การวัดมุม

เครื่องจำลองการขับขี่รถยนต์ใช้เครื่องเข้ารหัสโฟโตอิเล็กทริกเป็นเซ็นเซอร์สำหรับการวัดมุมพวงมาลัยของพวงมาลัย เครื่องมือวัดแรงโน้มถ่วงใช้เครื่องเข้ารหัสโฟโตอิเล็กทริกและเชื่อมต่อเพลาหมุนของเขากับเพลาลูกบิดชดเชยของเครื่องมือวัดแรงโน้มถ่วง มิเตอร์มุมบิดใช้ตัวเข้ารหัสเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของมุมบิดเช่นเครื่องทดสอบแรงบิดและการทดสอบการตกปลาก้านตกปลา เครื่องทดสอบผลกระทบลูกตุ้มใช้ตัวเข้ารหัสเพื่อคำนวณผลกระทบเป็นการเปลี่ยนแปลงในมุมแกว่ง

2, การวัดความยาว

มิเตอร์ใช้เส้นรอบวงของลูกกลิ้งเพื่อวัดความยาวและระยะทางของวัตถุ

เซ็นเซอร์การกระจัดของลวดวัดระยะทางความยาวของวัตถุโดยใช้เส้นรอบวงของล้อที่คดเคี้ยว

การวัดการมีเพศสัมพันธ์โดยตรงจะรวมกับแกนหมุนของหน่วยพลังงานที่ขับเคลื่อนการกระจัดเชิงเส้นและวัดตามจำนวนพัลส์เอาต์พุต

การตรวจจับสื่อในชั้นวางตรงเฟืองโซ่ของโซ่หมุน, รอกเวลา ฯลฯ เพื่อส่งข้อมูลการกระจัดเชิงเส้น

3, การวัดความเร็ว

ความเร็วเส้นการวัดความเร็วเส้นของสายการผลิตโดยเชื่อมต่อกับมิเตอร์

ความเร็วเชิงมุมการวัดความเร็วของมอเตอร์เพลา ฯลฯ โดย encoder

4, การวัดตำแหน่ง

ด้านเครื่องจักรตำแหน่งพิกัดของแต่ละจุดพิกัดของเครื่องมือเครื่องจักรเช่นการกดสว่าน ฯลฯ

ในแง่ของการควบคุมระบบอัตโนมัติการควบคุมจะดำเนินการที่ระบุที่ตำแหน่งอภิบาล เช่นลิฟต์รอก ฯลฯ

5, การควบคุมแบบซิงโครนัส

ผ่านความเร็วเชิงมุมหรือความเร็วเชิงเส้นลิงก์การส่งสัญญาณจะถูกควบคุมแบบซิงโครนัสเพื่อให้ได้การควบคุมความตึงเครียด

ประการที่สามตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้น (ประเภทโรตารี่)

1, หลักการทำงาน:

แผ่นดิสก์รหัสออพติคอลที่มีเพลาตรงกลางพร้อมผ่านวงแหวนและเส้นแกะสลักสีเข้มอ่านโดยอุปกรณ์ส่งและรับโฟโตอิเล็กทริกและอุปกรณ์คลื่นไซน์สี่ชุดรวมกันเป็น A, B, C, D แต่ละไซน์ไซน์แต่ละไซน์ไซน์ คลื่นความแตกต่างของเฟส 90 องศา (360 องศาเทียบกับรอบ), ย้อนกลับสัญญาณ C และ D, ซ้อนทับบนเฟส A และ B เพื่อเพิ่มสัญญาณที่มั่นคง และส่งออกพัลส์เฟส Z ต่อการปฏิวัติเพื่อแสดงบิตอ้างอิงที่เป็นศูนย์

เนื่องจากทั้งสองเฟส A และ B อยู่ห่างจากเฟส 90 องศาตัวเข้ารหัสสามารถรับได้โดยการเปรียบเทียบเฟสก่อนหรือเฟส B เพื่อกำหนดการหมุนไปข้างหน้าและย้อนกลับของตัวเข้ารหัสและพัลส์อ้างอิงศูนย์สามารถใช้เพื่อให้ได้มา ตำแหน่งการอ้างอิงเป็นศูนย์ของตัวเข้ารหัส

วัสดุของดิสก์รหัสเข้ารหัสคือแก้วโลหะและพลาสติก ดิสก์รหัสแก้ววางอยู่บนแก้วด้วยเส้นแกะสลักบางมาก เสถียรภาพทางความร้อนนั้นดีและความแม่นยำสูง แผ่นดิสก์รหัสโลหะถูกส่งผ่านโดยตรงและบรรทัดจะไม่แตก อย่างไรก็ตามเนื่องจากความหนาบางอย่างของโลหะความแม่นยำมี จำกัด และความเสถียรทางความร้อนของมันเป็นคำสั่งหนึ่งของขนาดที่เลวร้ายยิ่งกว่าของแก้ว ดิสก์รหัสพลาสติกนั้นประหยัดและค่าใช้จ่ายอยู่ในระดับต่ำ แต่ความแม่นยำความมั่นคงทางความร้อนและชีวิตนั้นแย่ -

ความละเอียด-จำนวนการผ่านหรือเส้นมืดที่ตัวเข้ารหัสให้ที่ 360 องศาต่อการปฏิวัติเรียกว่าการแก้ปัญหาหรือที่เรียกว่าการจัดทำดัชนีความละเอียดหรือเส้นที่มีหมายเลขโดยตรงโดยทั่วไปจะ 5 ถึง 10,000 บรรทัดต่อการปฏิวัติ

2, เอาต์พุตสัญญาณ:

เอาต์พุตสัญญาณมีคลื่นไซน์ (กระแสหรือแรงดันไฟฟ้า), คลื่นสี่เหลี่ยม (TTL, HTL), Open Collector (PNP, NPN), ประเภท push-pull, TTL เป็นไดรฟ์เฟิร์มเทิร์นไลน์ยาว (Symmetric A, A-; B, B, B, B, B, -; z, z-), HTL เรียกอีกอย่างว่า push-pull, เอาต์พุต push-pull, อินเทอร์เฟซอุปกรณ์ที่รับสัญญาณของตัวเข้ารหัสควรสอดคล้องกับตัวเข้ารหัส

การเชื่อมต่อสัญญาณ-สัญญาณชีพจรของตัวเข้ารหัสโดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับตัวนับ, PLC, คอมพิวเตอร์ โมดูลที่เชื่อมต่อกับ PLC และคอมพิวเตอร์จะถูกแบ่งออกเป็นโมดูลความเร็วต่ำและโมดูลความเร็วสูง ความถี่การสลับต่ำและสูง

เช่นการเชื่อมต่อเฟสเดี่ยวสำหรับการนับทิศทางเดียวการวัดความเร็วทิศทางเดียว

การเชื่อมต่อสองเฟส AB ใช้สำหรับการนับล่วงหน้าและย้อนกลับการตัดสินไปข้างหน้าและการวัดย้อนกลับและความเร็ว

A, B, Z การเชื่อมต่อสามเฟสสำหรับการวัดตำแหน่งพร้อมการแก้ไขตำแหน่งอ้างอิง

A, A-, B, B-, Z, Z-Connection เนื่องจากการเชื่อมต่อกับสัญญาณเชิงลบแบบสมมาตรกระแสมีส่วนช่วยในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของสายเคเบิลคือ 0 การลดทอนน้อยมาก และระยะทางไกลสามารถส่งได้

สำหรับตัวเข้ารหัส TTL ที่มีเอาต์พุตสัญญาณเชิงลบแบบสมมาตรสัญญาณสามารถเดินทางได้สูงถึง 150 เมตร

สำหรับตัวเข้ารหัส HTL ที่มีเอาต์พุตสัญญาณเชิงลบแบบสมมาตรระยะการส่งสัญญาณจะสูงถึง 300 เมตร

3, ปัญหาของการเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้น:

ตัวเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้นมีข้อผิดพลาดสะสมเป็นศูนย์การต่อต้านการแทรกแซงไม่ดีอุปกรณ์ที่ได้รับจะต้องปิดตัวลงและพลังงานควรเปลี่ยนเป็นศูนย์หรือตำแหน่งอ้างอิง ปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์

แอปพลิเคชันทั่วไปของการเข้ารหัสที่เพิ่มขึ้น:

การวัดความเร็วการวัดทิศทางของการหมุนการวัดมุมของการเคลื่อนไหวระยะทาง (สัมพัทธ์)

สี่ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์ (ประเภทโรตารี่)

มีสายการแกะสลักช่องแสงหลายสายบนแผ่นดิสก์ออปติคัลตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์ แต่ละบรรทัดจะถูกจัดเรียงเป็น 2 บรรทัด, 4 บรรทัด, 8 บรรทัด, 16 บรรทัด ... เพื่อให้แต่ละตำแหน่งของตัวเข้ารหัสถูกอ่านโดยแต่ละบรรทัด การส่งผ่านและความมืดของเรติเคิลรับรหัสไบนารีที่ไม่ซ้ำกัน (รหัสสีเทา) จากพลัง Zeroth ของ 2 ถึงพลัง N-1 ของ 2 ซึ่งเรียกว่า N-bit Absolute encoder ตัวเข้ารหัสดังกล่าวจะถูกกำหนดโดยตำแหน่งเชิงกลของแผ่นดิสก์ออปติคัลและไม่ได้รับผลกระทบจากการหยุดทำงานของพลังงานและสัญญาณรบกวน

ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์นั้นไม่ซ้ำกันในแต่ละตำแหน่งที่กำหนดโดยตำแหน่งเชิงกล พวกเขาไม่จำเป็นต้องจดจำไม่จำเป็นต้องหาจุดอ้างอิงและไม่ต้องนับตลอดเวลาเมื่อรู้ตำแหน่งและเมื่อใดที่จะอ่านตำแหน่ง ด้วยวิธีนี้ลักษณะการต่อต้านการติดขัดของตัวเข้ารหัสและความน่าเชื่อถือของข้อมูลได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

จาก encoders สัมบูรณ์แบบเลี้ยวแบบเลี้ยวเดียวไปจนถึงตัวเข้ารหัสแบบหลายเทิร์นเทิร์น

หมุนตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบเทิร์นเทิร์นเดิลเพื่อวัดเส้น Scribe ของโฟโตอิเล็กทริกตัวเข้ารหัสในการหมุนเพื่อให้ได้รหัสที่ไม่ซ้ำกัน เมื่อการหมุนเกิน 360 องศารหัสจะกลับไปยังแหล่งกำเนิดซึ่งไม่สอดคล้องกับหลักการของการเข้ารหัสสัมบูรณ์ รหัสสามารถใช้สำหรับการวัดภายในช่วงการหมุน 360 องศาเท่านั้นที่เรียกว่าตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบเทิร์นเทิร์นเดียว

หากคุณต้องการวัดช่วงของการหมุนมากกว่า 360 องศาคุณจะต้องใช้ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบหลายเทิร์น

ผู้ผลิตเครื่องเข้ารหัสใช้หลักการของกลไกการเฝ้าดู เมื่อวงล้อรหัสกลางหมุนชุดล้อรหัสอื่น (หรือชุดเกียร์จะมีชุดดิสก์รหัสหลายชุด) ถูกขับเคลื่อนด้วยเกียร์และจำนวนการเลี้ยวจะเพิ่มขึ้นตามการเข้ารหัสแบบเลี้ยวเดี่ยว การเข้ารหัสเพื่อขยายช่วงการวัดของตัวเข้ารหัสตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ดังกล่าวเรียกว่าตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบหลายเทิร์นซึ่งถูกกำหนดโดยการกำหนดตำแหน่งเชิงกลและแต่ละรหัสตำแหน่งนั้นไม่ซ้ำกันและไม่จำเป็นต้องจดจำ

ข้อดีอีกอย่างของตัวเข้ารหัสแบบหลายเทิร์นก็คือเนื่องจากช่วงการวัดขนาดใหญ่การใช้งานจริงมักจะยิ่งสูงขึ้นดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องหาจุดศูนย์ในระหว่างการติดตั้งและใช้ตำแหน่งกลางเป็นจุดเริ่มต้นซึ่ง ลดความยากลำบากอย่างมากในการติดตั้งและการดีบัก