Bộ mã hóa gia tăng là một thiết bị mã hóa chuyển đổi chuyển động góc hoặc vị trí của trục thành mã tương tự hoặc kỹ thuật số để xác định vị trí hoặc chuyển động. Bộ mã hóa gia tăng là một trong những bộ mã hóa quay được sử dụng phổ biến nhất. Bộ mã hóa lũy tiến có thể được sử dụng trong các ứng dụng định vị và phản hồi tốc độ động cơ bao gồm các ứng dụng servo/nhẹ, công nghiệp hoặc hạng nặng. Bộ mã hóa lũy tiến cung cấp phản hồi về tốc độ và khoảng cách tuyệt vời, đồng thời vì có ít cảm biến liên quan nên hệ thống này rất đơn giản và không tốn kém. Bộ mã hóa lũy tiến bị giới hạn trong việc cung cấp thông tin thay đổi, vì vậy bộ mã hóa cần một thiết bị tham chiếu để tính toán chuyển động.
1. Bộ mã hóa gia tăng hoạt động như thế nào? Bộ mã hóa gia tăng hoạt động như thế nào!
Bộ mã hóa lũy tiến cung cấp một số xung xác định trong một vòng quay của bộ mã hóa. Đầu ra có thể là một dòng xung (kênh "A") hoặc hai dòng xung (kênh "A" và "B"), được bù để xác định góc quay. Pha này giữa hai tín hiệu được gọi là cầu phương. Trong các bộ mã hóa quang học tăng dần, một tổ hợp điển hình bao gồm cụm trục chính, PCB và vỏ bọc. PCB chứa một dãy cảm biến chỉ tạo ra hai tín hiệu chính về vị trí và vận tốc.
Với bộ mã hóa quang tăng dần, cảm biến quang sẽ phát hiện ánh sáng khi nó đi qua đĩa được đánh dấu. Đĩa di chuyển khi cụm trục xoay quay và thông tin được PCB chuyển đổi thành xung. Đối với bộ mã hóa từ tính lũy tiến, cảm biến quang được thay thế bằng cảm biến từ tính và đĩa quay chứa một loạt cực từ.
Tùy chọn, các tín hiệu bổ sung có thể được cung cấp:
Kênh chỉ số hoặc kênh "Z" có thể được cung cấp dưới dạng tín hiệu xung trên mỗi vòng quay để xác minh số lượng xung và dẫn đường trên kênh A và/hoặc B. Chỉ mục này có thể được kiểm soát ở các trạng thái khác nhau của A hoặc B. Nó cũng có thể không được kiểm soát và có độ rộng khác nhau. Một số bộ mã hóa cũng có thể cung cấp các kênh chuyển mạch (U, V, W). Các tín hiệu này thẳng hàng với cuộn dây chuyển mạch trên mô tơ servo. Họ cũng đảm bảo rằng bộ điều khiển hoặc bộ khuếch đại của những động cơ này cấp dòng điện vào từng cuộn dây theo đúng thứ tự và ở mức chính xác.
2. Bộ mã hóa quay lũy tiến có thể thay thế nhau những sản phẩm nào?
Mặc dù bộ mã hóa gia tăng thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng phản hồi, nhưng bộ phân giải và bộ mã hóa tuyệt đối cung cấp các lựa chọn thay thế tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng và môi trường.
* Bộ mã hóa và phân tích cú pháp gia tăng
Bộ phân giải là tiền thân cơ điện của bộ mã hóa, dựa trên công nghệ có từ Thế chiến thứ hai. Dòng điện tạo ra một từ trường dọc theo cuộn dây ở giữa. Có hai cuộn dây vuông góc với nhau. Một cuộn dây được cố định tại chỗ và cuộn dây còn lại chuyển động khi vật chuyển động. Những thay đổi về cường độ và vị trí của hai từ trường tương tác cho phép bộ phân giải xác định được chuyển động của vật thể.
Sự đơn giản của thiết kế bộ phân giải cho phép nó hoạt động đáng tin cậy ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt, từ phạm vi nhiệt độ nóng và lạnh đến tiếp xúc với bức xạ và thậm chí cả các nhiễu loạn cơ học do rung và sốc. Tuy nhiên, việc bộ phân tích cú pháp bỏ qua tập hợp nguồn và ứng dụng sẽ làm tổn hại đến khả năng làm việc của chúng trong các thiết kế ứng dụng phức tạp, vì nó không thể tạo ra dữ liệu đủ chính xác. Không giống như các bộ mã hóa gia tăng, các bộ phân giải chỉ xuất ra dữ liệu tương tự, có thể yêu cầu các thiết bị điện tử chuyên dụng để giao tiếp.
* Bộ mã hóa gia tăng và bộ mã hóa tuyệt đối
Bộ mã hóa tuyệt đối hoạt động trong đó tốc độ và độ chính xác của vị trí, khả năng chịu lỗi và khả năng tương tác quan trọng hơn tính đơn giản của hệ thống. Bộ mã hóa tuyệt đối có thể "biết vị trí của nó" dựa trên vị trí của nó trong trường hợp mất điện hệ thống và khởi động lại nếu bộ mã hóa di chuyển trong thời gian mất điện.
Bản thân bộ mã hóa tuyệt đối biết thông tin định vị - nó không cần dựa vào thiết bị điện tử bên ngoài để cung cấp chỉ số cơ bản về vị trí của bộ mã hóa. Đặc biệt so với bộ phân giải và bộ mã hóa gia tăng, ưu điểm rõ ràng của bộ mã hóa tuyệt đối là độ chính xác định vị của chúng ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất ứng dụng tổng thể, do đó, nó thường là bộ mã hóa được lựa chọn cho các ứng dụng có độ chính xác cao như CNC, y tế và robot.
3. Công dụng và ứng dụng của bộ mã hóa gia tăng
Bộ mã hóa gia tăng được thiết kế linh hoạt và có thể tùy chỉnh để phù hợp với nhiều ứng dụng. Ba loại ứng dụng rộng rãi dựa trên môi trường là:
* Nhiệm vụ nặng nề: Môi trường khắc nghiệt có khả năng nhiễm bẩn và độ ẩm cao, yêu cầu về nhiệt độ, sốc và rung cao hơn, như đã thấy trong các nhà máy bột giấy, giấy, thép và gỗ xẻ.
* Ứng dụng công nghiệp: Môi trường vận hành chung của nhà máy yêu cầu xếp hạng IP tiêu chuẩn, thông số kỹ thuật về độ sốc, độ rung và nhiệt độ vừa phải như trong các nhà máy thực phẩm và đồ uống, dệt may, tự động hóa nhà máy nói chung.
* Nhẹ/Servo: Môi trường được kiểm soát với yêu cầu về nhiệt độ và độ chính xác cao, chẳng hạn như robot, điện tử và chất bán dẫn.