Haza > Hírek > Tartalom

Angle Encoders: Hogyan mérjük a szöget a kódoló használatával (1)

May 09, 2017

A szögértékek mérik a terhelés forgási helyzetét egy tengely vagy pont vonatkozásában. A szögkódoló olyan kimenetet ad, amely megfelel az elmozdulásnak, és az olvasóeszköz (PLC, számláló stb.) Ezeket az adatokat szögsebességekké dolgozza fel. Három megközelítés van a szög megadására egy kódolóval:

  • Közvetlen szögmérés a terhelés forgáspontjához rögzített jeladóval

  • Közvetlen szögmérés a motor forgásirányára szerelt jeladóval

  • Közvetett szögmérés egy több fordulatú jeladóval, amelyet a terhelés kerületén szereltek fel


Közvetlen szögmérés a terhelés követésével

A terhelés szögelfordulását közvetlenül mérni kell a jeladónak a terhelés középső forgáspontjára. Amint a terhelés megfordul, a jeladó továbbítja a jelet a fogadó készüléknek. Ez az adat csak elmozdulási impulzusokból (inkrementális kódoló) vagy kezdeti és végső abszolút pozícióból (abszolútérték-jeladó) áll. A leolvasó eszköz, legyen szó meghajtóról, vezérlőről vagy valamilyen számláló / megjelenítő eszközről, a nyers adatokat hasznos információkat kell feldolgoznia.
Angle Encoder Direct Tracking Diagram
Egy inkrementális kódoló esetén az α szög kifejezhető
Incremental Angle Encoder Expression
Ahol P értéke megegyezik az impulzusok számával, és a PPR egyenlő az impulzusonként

Abszolútérték-jeladó esetén az a értéket kifejezhetjük
Absolute Angle Encoder Expression
Ahol C egyenlő a számlálással, és a CPR egyenlő a forradalomra számolva.


Közvetett szögmérés a motor tengelyének követésével

Lehetőség van egy terhelés szögelfordulásának mérésére is a motortengely vagy az idler kerék ellenőrzésével. Ebben az esetben legjobb eredményt érjük el, ha a motor tengelyét meghatározott számú alkalommal elfordítjuk, és korreláljuk a terhelés elmozdulásával, hogy egy konverziós tényezőt érjünk el.

Angle Encoder Indirect Tracking Motor Shaft Diagram

Ez egy forgó kódoló hagyományos használata. Javítja a motor teljesítményét a közvetlen visszacsatolás révén. A hátránya, hogy nem tudja pontosan nyomon követni a terhelés mozgását. A tengelykapcsolókkal, sebességváltókkal stb. Bevezetett mechanikai megfelelés hibákat, például holtjátékot és hiszterézist eredményezhet. A konverziós faktor elméletileg ezt veszi figyelembe, de a mechanikai hatások idővel sodródhatnak.

Közvetett mérés a terhelés nyomkövetési szegmensével

Egyes terhelések nem kompatibilisek a centrális elfordítású jeladó felszerelésével. A műholdas jeleket például forgatni kell az érdeklődő jel irányába, hogy nagyfokú ellenőrzést érjenek el. Mind a mechanikai kialakítás, mind pedig a központi tengelyen áthaladó elektromos kábelezés nem teszi lehetővé, hogy a forgóponton egy kódolót telepítsen közvetlenül a helyzet ellenőrzésére. A vezérlés mértékétől függően rendkívül nagy felbontású jeladó is szükséges. A megoldás ezeknek az eszközöknek a nyomon követése a kerületük mentén.
Angle Encoder Indirect Tracking Load Diagram
A közvetett kerületi eljárásnál a több fordulatú abszolút jeladóhoz csatlakoztatott hajtóműves kerék a terhelés kerületével a szögelfordulás nyomon követéséhez kapcsolódik.

Amint a terhelt szalag elmozdul, a kereket forgatja, és a mozgást a jeladó rögzíti. A sebességváltó csökkentési aránya lehetővé teszi, hogy a fogaskerekek minden fordulata számára nagy számú forgást biztosítson. Ez egy végleges felbontást biztosít az RF számára:
Angle Encoder Load Tracking Resolution Formula
Ahol RB a sávon lévő számlálás száma, és N a multi-turn jeladó sebességváltójának csökkentési aránya. A kontaktus egy fogazott fogaskerékből állhat, amely fogazott vonallal érintkezik a terhelésen. Alternatív megoldásként lehet egy súrlódási érintkezés egy kódoló mérőkerékkel vagy akár egy övvel.

A hibaforrások közé tartoznak a mechanikai csatlakozások, a sebességváltó elhúzódása, a tengely elhúzódása és elcsúszása, övcsúszás súrlódási érintkezők esetén, stb. A sebességváltó nagy redukciós aránya minimalizálja a mechanikai hibák hatását. Eltekintés ettől a súrlódástól a sebességváltó hajtóműveiben és tömítéseiben. Ebben az esetben a súrlódás hatása megszorozódik a fordulatok számával.