 |
Классификация по технологии изготовления
|
|
|
|
▪ Элементные
▪ Интегральные
Датчик угла поворота
.
Датчик угла поворота, также называемый энкодер — устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта (вала) в электрические сигналы, позволяющие определить угол его поворота.[1]
Датчики угла поворота широко применяются в промышленности, в частности в сервоприводах.
Энкодеры подразделяются на инкрементальные и абсолютные, которые могут достигать очень высокого разрешения. Энкодеры могут быть оптические, резисторные и магнитные и могут работать через шинные интерфейсы или промышленную сеть.
Преобразователи угол-код практически полностью вытеснили широко применявшиеся ранее сельсины и дифференциальные трансформаторы угла поворота.
Инкрементальные энкодеры
Инкрементальный энкодер
Инкрементальные датчики линейных перемещений, называемые также квадратурными энкодерами, формируют импульсы, по которым принимающее устройство определяет текущее положение координаты путем подсчета числа импульсов счётчиком. Для привязки системы отсчета к началу отсчёта инкрементальные датчики имеют референтные метки, через которые нужно пройти после включения оборудования.
Инкрементальные датчики вращения и датчики угла при вращении формируют импульсы, по которым принимающее устройство определяет текущее положение координаты путем подсчета числа импульсов счётчиком. Для привязки системы отсчета инкрементальные датчики имеют референтную метку («маркер»), одну на оборот, через которую нужно пройти после включения оборудования.
Для определения расстояния и направления перемещения применяются два канала («синус» и «косинус», обозначаемые в документации обычно как A и B), в которых идентичные последовательности импульсов (меандр) сдвинуты на 90° относительно друг друга, что позволяет определять направление перемещения у линейных, и вращения у угловых датчиков. Кроме каналов «синус» и «косинус» в современных энкодерах используется также сигнал «метка на оборот» («маркер», референтная метка, обозначаемая как Z, C [2] или R), который в сочетании с менее точным концевиком позволяет определить точное положение «нуля» координаты привода.
|
|
|
Многие специализированные микропроцессоры поддерживают эти три сигнала с помощью соответствующего Quadrature Encoder Interface. [3]
Абсолютные энкодеры
Абсолютный многооборотный (4096 оборотов) энкодер (8192 положения на оборот)
Абсолютные датчики линейных перемещений показывают текущую координату сразу при включении, без необходимости прохождения референтных меток.
Абсолютные датчики вращения и датчики угла определяют текущую координату без необходимости перемещения осей станка. Однооборотные датчики определяют текущую координату только в пределах одного полного оборота вала, а многооборотные датчики могут дополнительно распознавать несколько полных оборотов. Обычно абсолютные датчики вращения и датчики угла передают измеренную координату по последовательным интерфейсам — EnDat, SSI, PROFIBUS-DP или другим. Двунаправленные интерфейсы EnDat и PROFIBUS-DP позволяют также осуществлять контроль и диагностику датчиков.
Наиболее распространённые типы выходов сигнала — это код Грея, параллельный код, интерфейсы Profibus-DP, CANopen, DeviceNet, SSI, LWL, через которые также осуществляется программирование датчиков.
Оптические энкодеры
Оптические энкодеры имеют жёстко закреплённый на валу стеклянный диск с оптическим растром. При вращении вала растр перемещается относительно неподвижного растра, при этом модулируется световой поток, принимаемый фотодатчиком. Абсолютные оптические энкодеры — это датчики угла поворота, в которых каждому положению вала соответствует уникальный цифровой выходной код, который наряду с числом оборотов является основным рабочим параметром датчика. Абсолютные оптические энкодеры, так же как и инкрементальные энкодеры, считывают и фиксируют параметры вращения оптического диска.
|
|
|
Магнитные энкодеры
Магнитные энкодеры регистрируют прохождение магнитных полюсов вращающегося магнитного элемента непосредственно вблизи чувствительного элемента, преобразуя эти данные в соответствующий цифровой код.
Магнитный энкодер
|
|
|
