0 / 0.00
04.08.2022
Энкодер — это устройство для измерения определенных параметров цифровыми методами. К ним могут относиться параметры движения частей, углы их вращения, направление движения и скорость.
Энкодеры делятся на инкрементальные и абсолютные, которые могут достигать очень высокой разрешающей способности.
Инкрементальный энкодер генерирует определенное количество импульсов за один оборот. Абсолютные энкодеры позволяют знать текущий угол вращения оси в любое время, включая после отключения питания и восстановления. Многооборотные абсолютные энкодеры также считают и запоминают количество полных оборотов оси.
Сегодня давайте подробнее рассмотрим магнитные энкодеры.
Магнитный вращающийся энкодер использует тот же принцип определения положения, что и оптический энкодер, но использует магнитные поля вместо света.
Магнитный энкодер предназначен для обеспечения надежной цифровой обратной связи в самых суровых и жестких условиях. Применение этой технологии обычно требует широкого диапазона температур, высокой устойчивости к ударам и вибрации, надежной герметизации и защиты от загрязнений, при этом обеспечивая высокую надежность выходного сигнала, простоту установки и снижение времени простоя оборудования из-за неисправностей. Популярные области применения, где магнитные энкодеры используются для обратной связи по положению и скорости, это сталелитейные, целлюлозно-бумажные заводы, деревообрабатывающие заводы, подъемное оборудование кранов, морское оборудование, строительное и горное оборудование.
Преимущества магнитных линейных энкодеров:
Благодаря своей неприхотливости, магнитные датчики используются во многих отраслях:
Магнитные энкодеры также используются в робототехнике. Благодаря магнитному вращающемуся энкодеру в робототехнике становится возможным контролировать положение и скорость манипуляторов с высокой точностью.
Линейный магнитный энкодер — это датчик для измерения и управления линейным движением. Состоит из магнитной ленты и считывающей головки. Разные типы датчиков имеют различный "узор" на ленте.
Корпусная модель имеет защищенный корпус с уплотнениями, в котором фиксируется магнитная лента, а датчик перемещается по ленте по линейным направляющим. Датчик может находиться в считывающей головке, из которой выходит разъем или кабель.
Бескорпусная модель (бесконтактная) состоит из шкалы, над которой движется считывающая головка с определенным зазором. Магнитная лента может иметь самоклеющуюся поверхность или специальный профиль для встраивания в основание, которое также выполняет функцию направляющей. Защитная фольга может быть наклеена сверху на ленту. В некоторых версиях головка имеет индикатор состояния.
Оптический энкодер использует свет (оптику) для определения уникальных положений датчика. Принцип магнитного энкодера такой же, как у оптического энкодера, но использует магнитные поля вместо света.
В магнитном абсолютном вращающемся энкодере большой магнитный диск или постоянный цилиндрический магнит (магнитный привод) вращается под пластиной магниторезистивных сенсоров. Точно так же, как оптический диск вращается под маской, пропуская свет через определенные штрихи (растры), магнитное колесо или привод вызывает определенные реакции магнитно-чувствительного элемента в зависимости от силы магнитного поля. Магнитный отклик передается через цепь кондиционирования электрического сигнала.
Количество пар намагниченных полюсов на колесе, количество сенсоров и тип электрической схемы определяют разрешающую способность магнитного энкодера.
Основой для использования магнетизма в качестве элемента для приема сигнала является то, что он не подвержен очень сложным условиям окружающей среды, включая пыль, влажность, экстремальные температуры и удары.
Если энкодер инкрементальный, на нем отмечены полюса N, S (Север/Юг) в виде "полос". Эти два полюса создают шаг или растр. Растры могут быть различной длины, наиболее распространенные — 1 мм; 2 мм; 5 мм. Существуют энкодеры с шагом 3.2; четыре; 20 и даже 40 мм. Считывающая головка с магнитно-чувствительными сенсорами перемещается по шкале.
Сенсоры фиксируют изменение магнитного поля в пределах растра и формируют аналоговый сигнал (импульс). Этот импульс может быть интерполирован (разделен) специальной электроникой, таким образом, как бы умножая сигнал. Именно таким образом линейка с шагом 1 мм может получить разрешение (шаг измерения) 0.001 мм (1 μm) или менее. Выходные сигналы 1 Vpp, TTL, HTL (Push-Pull)
Абсолютный энкодер на магнитной ленте имеет узор в виде кода или смещенных штриховых шкал (принцип верньера). Они отличаются от инкрементальных способом вывода данных и ограниченной длиной шкалы, но в любое время определяют положение даже после отключения питания.
Энкодеры делятся на инкрементальные и абсолютные, которые могут достигать очень высокой разрешающей способности.
Принцип работы датчика энкодера заключается в преобразовании механического движения в электрические сигналы.
Инкрементальный энкодер генерирует определенное количество импульсов за один оборот. Абсолютные энкодеры позволяют знать текущий угол вращения оси в любое время, включая после отключения питания и восстановления. Многооборотные абсолютные энкодеры, кроме того, также считают и хранят количество полных оборотов оси.
А теперь давайте рассмотрим основные преимущества магнитных энкодеров.
Компактный размер
Технология, используемая в магнитном энкодере, позволяет уменьшить размер корпуса. Это означает, что они идеально подходят для применения, где пространство для установки энкодера ограничено.
Высокая надежность
Простая электронная конструкция исключает необходимость в механическом редукторе или батареях, используемых в энкодерах предыдущего поколения. Отсутствие движущихся частей означает более высокую надежность, и вам не нужно беспокоиться о замене батарей, которые могут разрядиться.
Бюджетный вариант
Простая электронная конструкция также может быть выполнена более экономично. Эти затраты передаются вам, так что вам не нужно платить так много за энкодер.