Энкодер инкрементальный что это: Инкрементальные энкодеры, принцип работы энкодеров, применение энкодеров

Инкрементальные энкодеры от SICK: универсальные, компактные и надежные

Инкрементальные энкодеры служат для определения положения вала, скорости, угловой скорости. Разрешение определяется количеством штрихов или импульсов на один оборот, которые энкодер передает в систему управления за каждый оборот. Текущее положение может быть определено системой управления путем подсчета этих импульсов. При включении машины может потребоваться настройка по базовым координатам.

Filter

Фильтровать по:

– 0 … 1.024 (9) 0 … 2.400 (1) 1.025 … 2.000 (1) 1.025 … 2.500 (8) 2.501 … 5.000 (5) 5.001 … 8.192 (4) 8.193 … 16.384 (3) 16.385 … 65.536 (2) 16.501 … 65.536 (1)

Применить фильтр

– 1 (1) 1/2″ (4) 1/4 (2) 3/8 (5) 5/8″ (4) 5/16″ (1) Заказной полый вал с Ø7 H7 (без зажимной цанги) (1) 6 mm (7) 7 mm (2) 8 mm (8) 10 mm (6) 11 mm (1) 12 mm (5) 14 mm (5) 15 mm (5) 30 mm (1)

Применить фильтр

– HTL (1) HTL / Push pull (9) Sin/Cos (2) TTL / HTL (6) Открытый коллектор (5) TTL / RS-422 (9)

Применить фильтр

– Глухой полый вал (7) По спецификации заказчика (1) Сквозной полый вал (2) Сквозной полый вал, зажим сзади (2) Сквозной полый вал, зажим спереди (2) Сплошной вал, зажимной фланец с сервопазом (1) Сплошной вал, Квадратный фланец (2) Сплошной вал, Сервофланец (4) Сплошной вал, Торцевой фланец (9) Сплошной вал, Зажимной фланец с резьбами M3 и M4 (см. масштабный чертёж) (1) Сплошной вал, Торцевой фланец 3xM4 (1)

Применить фильтр

11 результатов:

Результаты 1 – 11 из 11

Надежные программируемые энкодеры с высоким разрешениями для задач с высокими требованиями

• Небольшая конструктивная глубина
• Высокое разрешение до 16 бит
• По желанию программируются: выходное напряжение, положение нулевого импульса, ширина нулевого импульса, число импульсов и направление счёта.
• Подключение: кабельное соединение радиальное или осевое, штекер M23 или M12, осевой или радиальный.
• Электрические интерфейсы: 5 В и 24 В TTL/RS-422, 24 В HTL/push pull, 5В Sin/Cos 1 Vss
• Механические интерфейсы: зажимной или сервофланец, съёмный или сквозной полый вал
• Возможна удалённая установка нулевой точки

Инкрементальные энкодеры с высокой разрешающей способностью – износостойкие и программируемые

• Корпус, фланец и вал из нержавеющей стали

• Зажимной, квадратный или сервофланец со сплошным валом и съёмным полым валом

• Степень защиты IP67

• Разрешение до 65536 импульсов

• Радиальный кабельный вывод или разъём M12

• Электрические интерфейсы: TTL/RS-422, HTL/Push Pull, SinCos 1 V_ss

• Опциональная возможность программирования с помощью программаторов PGT-08-S и PGT-10-Pro

Надежные, универсальные инкрементальные энкодеры для промышленного применения

• Зажимной или сервофланец с различными расположениями отверстий
• Полые валы до диаметра 5/8, опциональная изоляция; зажим спереди и сзади
• Диаметр корпуса 58 мм, компактная глубина
• Количество штрихов до 10 000 импульсов
• Кабельный ввод, штекеры M12 и M23 радиальные
• TTL/HTL и TTL интерфейсы с диапазоном напряжения 4,5 … 30 В пост. тока

Тонкий и компактный инкрементальный энкодер для многочисленных сфер применения

• Тонкая и компактная конструкция, подходит практически для любого применения
• Фланец со встроенным корпусом и крышкой сверху
• От 50 до 1024 импульсов за один оборот
• Коммуникационные интерфейсы: TTL/RS-422, HTL/Push Pull и открытый коллектор
• Радиальное кабельное соединение

Настроенные на заводе-изготовителе и свободно программируемые инкрементные шифраторы

• Компактный 2- и 2,5-дюймовый форм-фактор
• Целочисленное разрешение от 1 до 65 536 импульсов/оборот
• Совместимы с основанным на ПК программатором PGT-08-S
• Программируемые энкодеры позволяют выбрать разрешение, сигнальную фазу, позицию нулевого импульса и интерфейс выхода
• Варианты исполнения с фланцем, полым валом и полым тупиковым валом
• Варианты исполнения с соединителем М12, соединителем типа MS и свободным кабельным выводом

Прочный инкрементальный энкодер из нержавеющей стали для сложных сфер применения

• Конструкция из нержавеющей стали: 303/304 (V2A), 316L (V4A) для варианта IP69K
• Степень защиты: IP67, IP69K (DBS60I-W*)
• Слепой полый или сплошной вал с зажимным или квадратным фланцем
• До 5000 импульсов за один оборот
• Кабельное соединение или штекер M12
• Интерфейсы: TTL/HTL, TTL/RS-422, HTL/Push-pull

Энкодер с широкими возможностями настройки для работы с осями станков

• Инкрементальный энкодер со сплошным или полым валом
• DIP-переключатели для настройки разрешения, сигнального выхода и направления подсчета
• Универсальное питание от 4,5 В до 30 В
• Светодиоды для индикации состояния энкодера и выходного сигнала
• 4- или 8-контактный поворотный штекер М12 или универсальный кабель
• Опционально сигнализация о неисправностях непосредственно от энкодера

Инкрементальные энкодеры с универсальным механическим подключением

• Универсальное кабельное соединение
• Зажимной фланец со сплошным валом 8 мм
• Зажимной фланец с 2 монтажными шаблонами с отверстиями, сервозажимами через сервопазы или треугольными сервозажимами
• Коммуникационные интерфейсы: TTL/RS-422, HTL/push pull, открытый коллектор
• Возможное количество штрихов: от 10 до 2500
• Диапазон температур: от –20 до +85 °C
• Степень защиты: IP65

Инкрементальные энкодеры с универсальным механическим подключением

• Универсальное кабельное соединение
• Исполнения с глухим полым валом или зажимным фланцем со сплошным валом
• Зажимной фланец с шестью монтажными шаблонами отверстий и сервопазом
• Коммуникационные интерфейсы: TTL/RS-422, HTL/push pull, открытый коллектор
• Возможное количество штрихов: от 10 до 2500
• Диапазон температур: от –20 до +85 °C
• Степень защиты: IP65

Энкодер с большим полым валом для жестких условий

• Инкрементальный энкодер с диаметром 3,5
• Электрический интерфейс
• 5 В TTL / RS422
• 8–24 В TTL / RS422
• 8–24 В HTL / соединитель push pull
• 8–24 В открытый коллектор
• Насадной полый вал для вала диаметром 30 мм; 1”, ½”,5/8”, ¾”, 7/8”
• Отходящий кабель длиной 1 м, 1,5 м, 3 м, 5 м, 10 м
• Количество штрихов: 120–16384

Надежные, высокопроизводительные инкрементальные энкодеры

• Компактный корпус
• Надежное и экономичное исполнение
• Интерфейсы: открытый коллектор NPN, TTL/RS-422 или HTL/push pull.
• Подключение через универсальный кабель (прокладывается как в осевом или радиальном направлениях) со свободными концами или с разъемом M12 на конце
• Торцевой фланец со сплошным валом
• Корпус особого дизайна для удобного монтажа с помощью зажимных колец
• Возможное разрешение от 1 до 2 048 импульсов на оборот

Результаты 1 – 11 из 11

Пожалуйста, подождите…

Ваш запрос обрабатывается, это может занять несколько секунд.

Энкодер что это такое

Энкодер что это такое? Весьма часто в автомагнитоле, принтере, и других  электронных устройствах можно видеть такие электронные компоненты, как энкодер. Так что же это такое? Может  быть это переменный резистор? Вовсе нет.

Инкрементальный (или инкрементный, от англ. increment — «увеличение») энкодер (датчик угла поворота) — это электронно-механический компонент, который преобразовывает вращательное движение вала в пачки электрических импульсов, позволяющих определить направление и угол  вращения самого вала. Также, зная число импульсов в единицу времени, можно определить и скорость вращения. Основным отличием инкрементальных энкодеров от абсолютных является то, что они могут сообщать лишь о величине изменения их положения, а не об абсолютном своем состоянии. Самым популярным примером использования инкрементального энкодера в повседневной жизни, является ручка регулировки громкости современной автомобильной магнитолы с цифровым управлением.

Также энкодеры идеально подходят для реализации навигации по различным меню.

Инкрементальные энкодеры бывают оптическими, магнитными, контактными. Вне зависимости от принципа устройства все инкрементальные энкодеры на выходе генерируют 2 линии (A и B) с импульсами смещенными относительно друг друга. Именно по смещению импульсов можно судить о направлении вращения. А по количеству импульсов — об угле поворота.

Каждый инкрементальный энкодер имеет следующую основную характеристику — дискретность (количество шагов, положений между импульсами, на один оборот вала). Благодаря дискретности, можно вычислить угол единичного изменения положения. Например, энкодер Borns 3315-9 за полный оборот генерирует 30 импульсов. А это значит, что каждый шаг эквивалентен повороту на 12°. Помимо этого, вал энкодера фиксируется в каждом положении между каждой пачкой импульсов.

Классифицировать энкодеры можно распределив их по четырём большим группам:

• контактные энкодеры
• магнитные энкодеры
• оптические энкодеры
• энкодеры для аудиоаппаратуры

Если мы говорим контактных механических энкодерах то, ключевым элементом  энкодера являются две пары подпружиненных  контактов и металлическая пластина с засечками с компактным механизмомм размыкателя. При вращении вала, каждая пара контактов замыкается и размыкается. Но эти пары контактов расположены таким образом, что при вращении вала энкодера в разные стороны порядок замыкания/размыкания контактов разный  и, благодаря этому моменту, можно определить направление вращения вала механического энкодера.

Магнитные энкодеры для своей работы используют эффект Холла, обеспечивающий изменение проводимости полупроводника в зависимости от значени индукции магнитного поля. Оптические или оптоэлектронные энкодеры содержат в себе миниатюрную оптопару, и крыльчатку обеспечивающую  преобразование угла поворота в пачки импульсов.

На иллюстрации изображена структура механического контактного энкодера:

Энкодеры. Виды и работа. Особенности и применение

Коротко энкодеры можно назвать преобразователями угловых перемещений. Они служат для модификации угла поворота объекта вращения, например, вала какого-либо механизма, в сигнал электрического тока. При этом определяется не только угол поворота вала, но и его направление вращения, а также скорость вращения и текущая позиция относительно первоначального положения.

Наиболее популярными энкодеры стали при их использовании в системах точного перемещения, на станкостроительных заводах, в производственных комплексах с применением робототехники, в измерительных устройствах, в которых необходима регистрация точных измерений наклонов, поворотов, вращений и углов.

Энкодеры – это датчики поворота. Простейший датчик имеет ручку, которая может поворачиваться по часовой стрелке или против нее. В зависимости от угла поворота и направления выдается цифровой сигнал, информирующий о том, в каком положении находится ручка, либо в какую сторону она была повернута.

У такого энкодера, показанного на рисунке, ручка также может применяться в качестве кнопки. Это является вспомогательной функцией конкретного вида энкодера.

По типу выдаваемых данных энкодеры делятся на две большие группы:

1. Абсолютные.
2. Инкрементальные.

У абсолютного энкодера весь круг поворота разделен на определенное количество секторов, чаще всего одинакового размера. Эти сектора пронумерованы. Энкодер при работе выдает номер сектора, в котором на данный момент он находится. Поэтому он и называется абсолютным. У этого типа энкодера всегда можно определить, на какой угол относительно нулевого сектора повернут энкодер в конкретный момент, то есть, при повороте он выдает значения номеров секторов, до максимального значения. Далее он переходит снова на ноль.

Если вал энкодера поворачивать в другую сторону, то он начнет выдавать противоположные значения. В нашем случае у него используется пять выводов для выдачи значений поворота.

У данного алгоритма имеются свои недостатки. Из таблицы 1 виден порядок выдаваемых значений n-го энкодера. Стоит обратить внимание на две последние строчки, переход от 127 на 128.

Таблица 1

Здесь меняются абсолютно все биты. В идеальном энкодере они все меняются одновременно и нет никаких проблем. Практически в реальном энкодере биты меняются быстро, однако не одновременно. И в какой-то момент на выходе энкодера оказывается совершенно произвольное значение. Так как меняются все биты, следовательно, у энкодера будет произвольное значение от нуля до всех единиц.

Справа изображен пример такого переключения. Чем это может грозить? Разберем пример. Микроконтроллер с помощью двигателя управляет валом и поворачивает его на определенный угол. В определенный момент при переключении со 127 на 128 ячейку он получает определенное случайное значение. Контроллер делает вывод, что вал находится совершенно в другом месте, в отличие от фактического места, и начинает его вращать в другую сторону, с другой скоростью и т.д.

Через определенное время микроконтроллер получает правильное значение, начинает пытаться остановить вал и вращать его в правильную сторону. Такой процесс может продолжаться долго, при условии, что такая ошибка будет встречаться часто. Такие ошибки являются нерегулярными, и вычислить их достаточно сложно.

Выше описанная проблема решается с помощью введения кода Грея. Особенностью кода Грея является то, что при переключении энкодера на единицу, значение кода Грея меняется также на единицу. Меняется только один вид. Это видно в таблице 2 в сравнении двоичного кода и кода Грея.

Таблица 2

Первые две строчки совпадают, но уже во второй строчке поменялся средний бит. Далее также меняется один бит. Также стоит отметить, что последний и первый код Грея отличается на один бит, то есть код Грея может зациклиться.

Преимуществом данного кода является то, что ошибка, которая рассмотрена выше, невозможна. Из недостатков можно отметить, что микроконтроллеру необходимо переводить код Грея в двоичный код для того, чтобы понять, в каком положении находится абсолютный энкодер.

Следующим типом является инкрементальный энкодер, который имеет более простую структуру. Но при этом он не показывает конкретное место положения своей ручки. Он показывает только направление поворота, а число делений поворота должен считать микроконтроллер.

У инкрементального энкодера есть набор полосок, которые по умолчанию подключены к земле, и при повороте они замыкаются и размыкаются. Получается сигнал, изображенный на рисунке (похож на меандр). Таких круговых полосок у энкодера две. Полоски смещены на одну четверть, и сигналы также смещены между собой на четверть. Это важно, так как позволяет определить направление вращения.

Схему инкрементального энкодера можно представить по правому рисунку. Кнопки обозначают периодические подключения энкодера к земле. Так как внутри энкодер не подключается к логической единице, то необходимо снаружи самостоятельно подтянуть логические единицы через резисторы к выводу энкодера. В этом случае, когда ни одна из ножек у энкодера не подключена к земле, на ножках будет логическая единица.

Если энкодер подключил к земле какую-то ножку, то на этой ножке будет логический ноль. В спокойном состоянии у энкодера на выходе логическая единица. При начале вращения энкодера в любую сторону, то сначала один вывод подключается к земле, затем другой. Далее эти выводы по очереди отключаются от земли, и на них опять образуется логическая единица.

Определить направление поворота можно по тому, какой из выводов раньше подключился к земле. При подсчете полных циклов можно посчитать количество щелчков поворота энкодера.

Фактически у энкодера имеется четыре состояния:

1. Две единицы.
2. Ноль и единица.
3. Ноль и ноль.
4. Единица и ноль.

Три состояния, которые не равны единицам, являются неустойчивыми, и в них энкодер не может находиться. Во многих микроконтроллерах реализована функция подсчета поворотов с помощью таймеров, у которых есть определенные входы. Таймер считает на аппаратном уровне, на сколько щелчков и в какую сторону был повернут энкодер, и выдает значение. То есть, счетчик инкрементирует какое-либо число.

По изменению этого числа можно определить, на сколько щелчков был повернут энкодер. По количеству щелчков можно определить и угол поворота. Энкодер также имеет дребезг контактов, который усложняет анализ сигналов.

Подобный преобразователь выполнен в виде диска, зафиксированного на валу, и изготовленного из стекла. Оптический датчик поворота отличается от других видов дополнительным оптическим растором, перемещаемым при повороте вала. При этом он превращает момент вращения в световой поток, который далее принимается фотодатчиком.

Оптический преобразователь запоминает углы вращения. При этом каждому отдельному положению соответствует особый цифровой код, который вместе с числом оборотов образует единицу измерения датчика. Энкодер подключается и работает по аналогии с инкрементальным датчиком.

По характеру функционирования они разделяются на фотоэлектрические и магнитные. Принцип работы магнитных основан на использовании эффекта Холла, который был впервые открыт в 1879 году. При этом разность потенциалов появляется только при расположении провода постоянного тока в магнитное поле.

По точности и свойствам разрешения магнитный вид датчика уступает фотоэлектрическому, однако по конструкции он проще, менее требователен к условиям работы и пространству. Магнитный энкодер является прибором, который фиксирует прохождение магнитного полюса магнита при вращении, находящегося рядом с чувствительным элементом. Информация передатчика выражается в цифровом коде.

Фотоэлектрический энкодер является датчиком, работающим на основе фотоэлектрического принципа. Этот эффект наблюдается при воздействии светового потока на вещество. Этот принцип был открыт в 1887 году. При эксплуатации такого датчика происходит постоянное преобразование луча света в сигнал электрического тока.

Аналогами фотоэлектрического энкодера являются оптоэлектронный, оптический и оптронный. Эти датчики наиболее чувствительны к характеристикам изготовления, эксплуатации и другим факторам, по сравнению с другими моделями. Однако это оправдывается их повышенной точностью, в отличие от конкурентов.

Похожие темы:

Энкодер инкрементальный

Датчики угла поворота (энкодеры) предназначены для преобразования угла поворота вала в импульсы и отслеживания положения вращающегося вала. Контроллер может анализировать выходной сигнал энкодера и определять положение и количество оборотов машины. Это позволяет обеспечить высочайшую точность и функциональную гибкость управления работой системы. Высокие механические и электронные рабочие скорости, на которых работают оптические энкодеры, позволяют добиться более высокой производительности и точности работы системы, а также уменьшить время цикла и повысить общую эффективность технологического процесса. Энкодер является обратной связью при эффективном управлении приводом.

При заказе энкодеров необходимо указать следующие параметры:

• разрешение (имп/об). При выборе разрешения необходимо помнить, что частота вращения при максимальной частоте импульсов должна быть меньше или равна значению максиально допустимой частоты вращения: Частота вращения при макс. частоте импульсов (об/мин)=(Макс. частота отклика / Разрешение)*60 с
• максимальная частота отклика
• напряжение питания
• вал (полый либо выступающий)
• диаметр вала энкодера
• диаметр корпуса энкодера
  • выход управления (комплементарный выход, NPN-выход с открытым коллектором, выход напряжения, выход Line Driver)

Line Driver (Дифференциальный выход, RS-422) необходимо использовать в условиях, для которых высока вероятность возникновения помехи и можно ожидать наводок на сигнальные провода, или при очень длинных соединительных проводах. В данном случае помимо основного добавляется второй выход, осуществляющий инверсию выходного сигнала. Для обработки двух сигналов необходимо иметь соответствующий приёмник в измерительной схеме.

Комплементарный (каскадный, двухтактный ) выход (Push—Pull, Totem Pole). Этот тип выхода построен на транзисторах разпичной (п-р-п и р-п-р) проводимости и имеет малое выходное сопротивление (как в состоянии логического нуля, так и в состоянии логической единицы), что позволяет увеличить ток, отдаваемый в нагрузку. Таким образом повышается нагрузочная способность и ускоряются процессы заряда и разряда ёмкости нагрузки, а следовательно, растёт быстродействие.

Выход с открытым коллектором (Open Collector). Такой тип выхода позволяет получить сигнал с уровнем напряжения, определяемым не величиной напряжения питания энкодера, а величиной напряжения дополнительного источника питания. Для этого необходимо между цепями питания и выходом подключить внешний резистор, величина сопротивления которого определяется значением напряжения дополнительного источника питания.

Также возможно включение нагрузки между выходом энкодера и дополнительным источником питания. Ток нагрузки (/ ) в этом случае сохода с открытым коллектором позволяет также подключать при необходимости несколько энкодеров к одному счётному входу.

Выход по напряжению (Voltage Output). Выходной сигнал с уровнем напряжения, определяемого величиной напряжения питания энкодера, можно напрямую подавать на измерительную схему. Ток нагрузки в данном случае составляет не более десятка миллиампер. При подключении сигнала энкодера к нескольким устройствам одновременно (например, к ПЛК и частотному преобразователю) нельзя превышать допустимую нагрузочную способность выходного каскада. Недостатком этого типа выхода является большое выходное сопротивление в закрытом состоянии транзистора VT1, определяемое сопротивлением в цепи коллектора, составляющим порядка тысяч Ом. Как следствие, ток, отдаваемый в нагрузку, уменьшается, и увеличивается время заряда ёмкости нагрузки, что снижает общее быстродействие.

Значение уровня выходных сигналов для некоторых типов инкрементных(-тальных) инкрементных энкодеров может также обозначаться как TTL (соответствует напряжению питания 5 В) или HTL (соответствует напряжению питания в дипазоне от 10 до 24 В). Обычно для подачи сигналов на дискретные входы ПЛК используются сигналы с напряжением 24 В.

| Полное руководство

Как работает инкрементальный кодировщик?

Инкрементальный энкодер выдает указанное количество импульсов за один оборот энкодера. На выходе может быть одна строка импульсов (канал «A») или две строки импульсов (канал «A» и «B»), которые смещены для определения вращения. Эта фазировка между двумя сигналами называется квадратурой.

Узнайте больше о выходе квадратурного энкодера здесь

В инкрементальном оптическом энкодере типичный узел состоит из узла шпинделя, печатной платы и крышки.Печатная плата содержит матрицу датчиков, которая создает только два основных сигнала для определения положения и скорости. В инкрементальном оптическом энкодере оптический датчик обнаруживает свет, проходящий через маркированный диск. Диск перемещается по мере вращения узла шпинделя, и информация преобразуется печатной платой в импульсы. В инкрементальном магнитном энкодере оптический датчик заменяется магнитным датчиком, а вращающийся диск содержит ряд магнитных полюсов.

Опционально могут быть предоставлены дополнительные сигналы:

Индексный канал или канал «Z» может быть предоставлен в виде сигнала одного импульса на оборот для проверки начала отсчета и подсчета импульсов на каналах A и / или B.Этот индекс может быть привязан к A или B в их различных состояниях. Он также может быть без ворот и иметь различную ширину.

Коммутационные (U, V, W) каналы также могут быть предоставлены на некоторых кодерах. Эти сигналы согласованы с коммутационными обмотками серводвигателей. Они также гарантируют, что привод или усилитель для этих двигателей подает ток на каждую обмотку в правильной последовательности и на правильном уровне.

Альтернативные варианты инкрементального поворотного энкодера

В то время как инкрементальные энкодеры обычно используются во многих приложениях обратной связи, резольверы и абсолютные энкодеры предоставляют альтернативы в зависимости от требований приложения и среды.

Инкрементальные энкодеры и резольверы

– это электромеханические предшественники кодировщиков, основанные на технологии времен Второй мировой войны. Электрический ток создает магнитное поле вдоль центральной обмотки. Есть две обмотки, перпендикулярные друг другу. Одна обмотка фиксируется на месте, а другая перемещается по мере движения объекта. Изменения силы и местоположения двух взаимодействующих магнитных полей позволяют резольверу определять движение объекта.

Простота конструкции резольвера делает его надежным даже в экстремальных условиях, от низких и высоких температур до радиационного воздействия и даже механических помех от вибрации и ударов. Однако снисходительная природа резолверов как для источника, так и для сборки приложения достигается за счет их способности работать в сложных проектах приложений, поскольку они не могут производить данные с достаточной точностью. В отличие от инкрементальных энкодеров, резольверы выводят только аналоговые данные, для подключения которых может потребоваться специальная электроника.

Узнайте больше о резольверах и их работе здесь

и абсолютные энкодеры

работают в ситуациях, когда точность как скорости, так и положения, отказоустойчивость и функциональная совместимость имеют большее значение, чем простота системы. Абсолютный энкодер имеет возможность «знать, где он находится» относительно своего положения в случае отключения питания системы и перезапуска, если энкодер перемещался во время отключения питания.

Абсолютный энкодер сам понимает информацию о местоположении – ему не нужно полагаться на внешнюю электронику, чтобы обеспечить базовый индекс для положения энкодера.Особенно по сравнению с резольверами и инкрементальными энкодерами очевидная сила абсолютных энкодеров заключается в том, как их точность позиционирования влияет на общую производительность приложения, поэтому обычно это энкодер для приложений с более высокой точностью, таких как ЧПУ, медицина и робототехника.

Узнайте больше об абсолютных энкодерах и о том, как они работают здесь

Как они работают и в чем их преимущества

и инкрементальные энкодеры

Неверный адрес электронной почты или пароль. Пожалуйста, попробуйте еще раз.

Инкрементальный или абсолютный?

Задачи позиционирования требуют точных значений положения для мониторинга или управления движением.Во многих приложениях определение положения выполняется с помощью угловых энкодеров, также называемых энкодерами вала или просто энкодерами. Эти датчики преобразуют механическое угловое положение вала или оси в электронный сигнал, который может обрабатываться системой управления.

Абсолютные датчики угла поворота

Абсолютные угловые энкодеры могут выдавать уникальные значения положения с момента их включения. Это достигается путем сканирования позиции кодированного элемента. Все позиции в этих системах соответствуют уникальному коду.Даже движения, которые происходят, когда система обесточена, преобразуются в точные значения положения после повторного включения энкодера.

• Несколько вариантов интерфейса: аналоговый, Ethernet, Fieldbus, параллельный, последовательный
• Однооборотный и многооборотный оборот
• Разрешение до 16 бит
• Оптический и магнитный принцип измерения

Подробнее

Поиск продукции для абсолютного энкодера

Инкрементальные поворотные энкодеры

Инкрементальные энкодеры генерируют выходной сигнал каждый раз, когда вал поворачивается на определенную величину.(Количество сигналов на оборот определяет разрешение устройства.) Каждый раз, когда энкодер включается, он начинает отсчет с нуля, независимо от того, где находится вал. Таким образом, первоначальное наведение в исходную точку неизбежно во всех задачах позиционирования, как при запуске системы управления, так и при отключении питания энкодера.

• A, B, Z и инвертированные сигналы как HTL (Push-Pull) или TTL (RS422).
• Доступен любой счетчик импульсов до 16384 импульсов на оборот
• Возможность гибкого масштабирования
• Принцип магнитного измерения

Подробнее

Инкрементальный энкодер Product Finder

Загрузки

POSITAL Product Finders

Большой выбор – легко выбрать

Хотите узнать больше?

Контакт

Найдите ПОЗИТАЛЬНОГО партнера в вашем регионе!

© FRABA B.В., Все права защищены.

Разница между абсолютным и инкрементным энкодером

Инкрементальные и абсолютные энкодеры используются для измерения углового положения в широком спектре отраслей и приложений, включая станки, автоматизацию, упаковку, печать и оборудование для этикеток / маркировки.

Их также можно назвать угловыми энкодерами или датчиками вала с абсолютным / инкрементальным отношением к принципу работы энкодера, эти два принципа работают по-разному.

В чем разница между абсолютным и инкрементным энкодером?

Как абсолютные, так и инкрементальные энкодеры измеряют угловое положение на основе положения вала. Внутри абсолютного энкодера это положение сохраняется независимо от того, включен ли энкодер или нет, даже если движение совершается без питания энкодера и питание подается повторно, энкодер знает это истинное новое положение.

Они могут быть однооборотными или многооборотными, при этом требуется знать не только положение вала на один оборот, но и общее количество сделанных оборотов.Многооборотные энкодеры подходят для приложений, где требуются сложные или длительные измерения местоположения. Однооборотные энкодеры больше подходят для приложений с коротким ходом, когда требуется измерение положения в пределах одного поворота энкодера.

Наши абсолютные энкодеры имеют следующие преимущества;

• Энергонезависимая память (истинное положение не теряется при потере питания)
• Непрерывное считывание позиции не требуется
• Нет резервного аккумулятора или функции переключения передач благодаря запатентованной технологии «Endra» от нашего партнера по поставкам Wachendorff.
• Нет традиционного оптического диска, что снижает стоимость компонентов, связанных с этим, опять же благодаря запатентованной технологии «Endra» от Wachendoff.
• Высокое разрешение с однооборотным до 16 бит и многооборотным до 44 бит.

Инкрементальный энкодер является электромеханическим, он работает путем преобразования углового положения вала в цифровые или импульсные сигналы с помощью оптического диска. За один оборот генерируется определенное количество импульсов, и каждый импульс представляет собой приращение, соответствующее определенному разрешению.Инкрементальный энкодер может измерять изменение положения, но не абсолютное положение.

Каждый раз, когда включается инкрементальный энкодер, импульс отсчитывается с нуля, это означает, что позиция не сохраняется, и перед тем, как энкодер снова начнет отсчет, должно быть получено положение «сброс или референс». Это основное различие между абсолютным и инкрементным энкодером.

Преимущества инкрементальных энкодеров

• Обычно более низкая стоимость, чем абсолютные энкодеры
• Менее сложный, чем абсолютные энкодеры
• Высокая помехозащищенность

Поскольку они проводят одинаковые измерения, как абсолютные, так и инкрементальные энкодеры могут использоваться для одних и тех же приложений – свяжитесь с нами, если у вас есть приложение и вы хотите получить совет о том, какой тип энкодера использовать.

Примеры приложений:

• Применения для резки по длине
• Домкраты железнодорожные
• Вращение бутылок для нанесения этикеток
• Приложения для печати
• Приложения положения лифта
• Автоматизированные сборочные линии
• Упаковочные машины

Энкодеры используются во многих отраслях промышленности и хорошо подходят для множества приложений в таких отраслях, как;

• Робототехника
• Автоспорт
• Применение в тяжелых условиях
• Автоматика
• Заводские приложения
• Промышленное применение
• Машиностроение
• Пищевая промышленность
• Техника для напитков
• Контроль качества
• Краны и строительство

Мы можем предложить ряд абсолютных и инкрементальных энкодеров от нашего поставщика Wachendorff.Взгляните на различные типы, представленные на нашем веб-сайте;

кодировщики Wachendorff есть;

• Прочный и промышленный для любого применения
• Стандартный ассортимент и специальные версии
• Предлагаем экспресс-производство для сокращения времени выполнения заказа
• Предлагаемые комплексные системы
• Предлагается с непревзойденной 5-летней производственной гарантией

Для получения дополнительной информации о кодировщиках или любом из продуктов в нашем портфолио, пожалуйста, свяжитесь с нами.

В чем разница между абсолютным и инкрементным энкодерами?

Поворотные энкодеры отслеживают скорость и положение. Абсолютные и инкрементальные энкодеры делают это, но работают по-разному и имеют разные методы реализации.

Поворотные инкрементальные энкодеры работают, генерируя серию импульсов во время движения. Диск кодировщика (спортивные метки или прорези) прикрепляется к валу трансмиссии, а рядом устанавливается стационарное съемное устройство.Когда вал и диск поворачиваются, подборщик отслеживает движение, чтобы вывести относительное положение. Такие кодеры обычно подают прямоугольные сигналы в два канала, которые смещены друг относительно друга на 90 °, другими словами, не совпадают по фазе на 90 °. Каждое приращение вращения стимулирует выходной сигнал.

Обратите внимание, что поворотные инкрементальные энкодеры начинают отсчет с нуля при каждом включении энкодера, а электроника сохраняет данные во внешнем буфере или счетчике.Это верно независимо от того, где на самом деле находится вал в радиальном направлении. Таким образом, инкрементальные энкодеры всегда должны возвращаться к исходной точке. Это должно происходить как при первоначальном запуске машины, так и всякий раз, когда что-то прерывает ее подачу питания. Здесь резервное копирование батареи может помочь устранить необходимость в повторном возвращении в исходное положение после выключения. Инкрементальные энкодеры обычно проще и дешевле, чем абсолютные энкодеры.

Абсолютные энкодеры имеют диск энкодера (спортивные метки или пазы) на валу трансмиссии и неподвижный датчик, но метки диска выводят уникальный код для каждого положения вала. Абсолютные энкодеры бывают однооборотными или многооборотными. Однооборотные абсолютные энкодеры могут проверять положение в пределах одного поворота вала энкодера. Это делает их полезными для коротких путешествий. Напротив, многооборотные абсолютные энкодеры лучше подходят для более сложных или более длительных ситуаций позиционирования.

обычно классифицируют абсолютные энкодеры по количеству их выходных битов, которое коррелирует с количеством дорожек на диске и максимальным углом поворота, который регистрирует энкодер. Больше после прыжка.

Абсолютные угловые энкодеры обладают преимуществом энергонезависимой памяти. То есть они не теряют позиционирования даже при отключении питания. Таким образом, даже если что-то перемещает вал машины при отключении питания, абсолютный энкодер отслеживает изменение положения вращения, когда машина снова включается. Обычно электроника хранит эту информацию в виде двоичного кода, в идеале двоичного кода Грея. Абсолютные угловые энкодеры также могут работать в двухточечном режиме. Они полезны в ситуациях, когда важна безопасность, потому что они позиционируются, когда машины включаются.Еще одно преимущество – невосприимчивость к избирательному шуму. Одно предостережение: абсолютные угловые энкодеры обычно дороже инкрементальных энкодеров. Однако стоимость абсолютных энкодеров неуклонно снижалась за последнее десятилетие, и это привело к неуклонному росту их использования.

Что такое абсолютные энкодеры? Техническое резюме для инженеров по движению

Что такое инкрементальные энкодеры? Техническое резюме для инженеров по движению

Производитель Fraba Posital для двух типов энкодеров

Онлайн-библиотека информации о кодировщиках Rockwell Automation

PDF: Danaher Industrial Controls Ссылка: Dynapar Encoder Handbook

– обзор

10.14 Инкрементальные энкодеры

В отличие от абсолютных энкодеров, инкрементальный энкодер сам по себе показывает только относительное перемещение вала или ползуна, и то только тогда, когда соответствующая электронная система запитана. Чтобы найти абсолютное положение, необходимо использовать другие средства; производитель кодера может предоставить дополнительные выходные данные, такие как дополнительные биты данных, указывающие, когда «индексные» метки пройдены, или разработчик системы может включать внешние переключатели, чтобы указать конец допустимого хода.В некоторых приложениях, например, в датчике положения вала, используемом для управления работой инструмента, незнание абсолютного положения в любом случае может не иметь значения.

В типичном инкрементальном энкодере два детектора , использующие оптическую или другую технологию, используются для выдачи цифровых сигналов X и Y от сетки нитей. Оба этих сигнала указывают движение вала или ползуна путем переключения их логического состояния через равные промежутки времени вращения вала или расстояния ползуна.Однако изменения логического состояния в сигнале X сдвинуты по сравнению с изменениями в сигнале Y . Что касается фазы лежащих в основе колебательных сигналов, которые были бы произведены движением с постоянной скоростью, они находятся в квадратуре , то есть между ними существует разность фаз 90 °. Ключ к работе этой системы заключается в том, что когда движение ползуна или вала меняет направление, разность фаз 90 ° между X и Y автоматически меняет направление в результате механического реверсирования.Это изменение фазы можно интерпретировать с помощью логической схемы, например, показанной на рисунке 10.16 (а).

Рисунок 10.16. (a) Принципиальная схема простого интерфейса инкрементного энкодера (b) Типичные формы сигналов при интерпретации движения

На рисунке 10.16 (a) счетчик таков, что нарастающие фронты, приложенные к одному входу, вызывают обратный отсчет выходного целого числа, в то время как применяемые импульсы к другому входу заставит его подсчитать. Счетные импульсы производятся логическим элементом И, подключенным к X и Y , а триггер J-K «направляет» эти импульсы на тот или иной вход синхронизации счетчика в зависимости от направления движения.Это подробно показано на диаграммах формы сигналов на Рисунке 10.16 (b). Обратите внимание, что в этой схеме важно, чтобы логический элемент ИЛИ имел задержку распространения больше, чем время установки данных для триггера, и что самый короткий возможный период сигналов X и Y длиннее этого Задержка распространения. Отсюда следует, что существует максимально допустимая механическая скорость, которую эта схема может отслеживать без ошибок. К счастью, большинство логических вентилей работают настолько быстро, что обычно это не является серьезным ограничением.

Два сигнала, X и Y, необходимы в кодировщике этого типа, чтобы иметь возможность определять направление движения. В некоторых приложениях определение направления движения не требуется. Например, направление движения не имеет значения при регистрации общего износа подшипников вращающейся машины, а направление движения может быть уже известно в двигателях стиральных машин или в автомобильных электронных системах зажигания. В этом случае может использоваться единственный выход, питающий более простую последующую схему, такую ​​как счетчик, показывающий «полное движение»; такие устройства часто называют «тахогенераторами» или «тахометрами».

В схеме, показанной на рисунке 10.16, один импульс счета подается в счетчик для каждого периода формы сигнала X или Y , в зависимости от направления движения. Фактически, в каждом из этих периодов имеется четыре логических перехода, по два от каждого из X и Y в квадратуре, и, таким образом, для получения максимального разрешения от кодировщика путем обнаружения и подсчета каждого логического перехода требуется очень много нужна более сложная схема.На рисунке 10.17 показана схема, предназначенная для такой интерпретации всех логических переходов на выходе энкодера. В этой схеме цепи RC вместе с инверторами Шмитта используются для введения четко определенных задержек сигнала порядка τ = RC = 100 Ом × 2 нФ = 200 нс = 0,2 мкс, а соответствующие вентили XNOR создают логическую схему. высокие шипы, продолжающиеся на этот период. Все подробности работы этой схемы оставлены в качестве упражнения. Эта схема может использоваться с типичным коммерческим датчиком линейных перемещений длиной 1 м и с разрешением 5 мкм между каждым логическим переходом, что дает полный период датчика положения 20 мкм и общий возможный счет ± 2 x 10 ⁵ в зависимости от нулевое исходное положение.Чтобы справиться с этим разрешением, микросхему двоичного счетчика необходимо расширить до 20 бит. Типичная интерфейсная карта компьютера также предоставляет возможности для обнуления счетчика и для переключения направления счета, которое соответствует движению вперед. Также возможно синхронизировать с другими подобными картами момент считывания счетчиков. Это может быть важно для многоосной системы, где требуется знать положение ( x, y ) ведомого компонента в определенные моменты времени, заданные компьютером.

Рисунок 10.17. Принципиальная схема интерфейсной схемы, интерпретирующей все логические переходы от инкрементального энкодера

Введение в инкрементальные энкодеры

Введение в инкрементальные энкодеры Инкрементальный энкодер – это электромеханическое устройство, которое генерирует импульсы на выходах A и B (также известные как «часы») в ответ на инкрементальные механические движения. Доступны два основных типа инкрементальных энкодеров: линейные инкрементальные энкодеры, обнаруживающие линейное движение; и поворотные инкрементальные энкодеры, которые обнаруживают движение вращающегося вала.В любом случае, когда энкодер движется с постоянной скоростью, выходные импульсы принимают форму прямоугольных волн с квадратурной кодировкой. По мере того, как энкодер движется быстрее, частота импульсов соответственно увеличивается. Поскольку зависимость между частотой импульсов и скоростью является линейной, использовать частоту импульсов в качестве показателя скорости несложно. Выходные импульсы можно преобразовать в единицы скорости, измерив их частоту, а затем умножив частоту на соответствующий масштабный коэффициент. В случае поворотных инкрементальных энкодеров в большинстве устройств используется генератор импульсов, состоящий из источника света, диска, вращающегося вокруг вала, и фотодетектора. Вращающийся диск имеет чередующиеся непрозрачные и прозрачные области, которые блокируют свет или пропускают его к детектору. Когда диск вращается, детектор принимает световые импульсы, заставляя его выдавать поток электрических импульсов. Вал, в свою очередь, соединен с механической системой, которая должна быть оснащена приборами, чтобы можно было контролировать его скорость и / или положение.Линейные инкрементальные энкодеры часто используют аналогичный механизм, используя линейную шкалу, которую энкодер и механическая система перемещаются вместе. Отдельный выходной импульсный поток полезен для измерения скорости, но он не указывает направление движения (т.е. вперед / назад или по часовой / против часовой стрелки). Чтобы обойти эту проблему, в инкрементальном энкодере используются двойные генераторы импульсов, позволяющие одновременно выводить два потока импульсов. Два детектора намеренно смещены, чтобы вызвать разность фаз между часами на 90 градусов, в результате чего часы с квадратурной кодировкой (A будет опережать B для одного направления движения, и наоборот, когда кодировщик движется в противоположном направлении).Направление движения инкрементального энкодера может быть определено путем определения фазового соотношения между A и B, а его скорость может быть определена путем измерения частоты любого тактового сигнала. Можно получить более высокое разрешение измерения путем «умножения» тактовой частоты. Это достигается путем подсчета фронтов тактовых импульсов вместо тактовых импульсов. У каждого тактового сигнала есть как нарастающий, так и спадающий фронт для каждого импульса, поэтому, подсчитав все фронты фаз тактового сигнала A и B, можно получить в четыре раза большее разрешение, чем можно было бы получить, просто подсчитывая импульсы от тактового генератора A. В дополнение к тактовым выходам некоторые инкрементальные энкодеры также выдают «индексный» сигнал. В угловых энкодерах этот сигнал состоит из одиночного импульса, который возникает в исходной позиции на валу энкодера. Интерфейс инкрементального энкодера В основе каждого интерфейса инкрементального энкодера лежит синхронный счетчик вверх / вниз. Этот счетчик является основным для всех интерфейсов инкрементального энкодера, поскольку он отслеживает положение механической системы с инструментами.Счетчики увеличиваются, когда энкодер движется в одном направлении, и уменьшаются, когда энкодер движется в другом направлении. В любой момент положение механической системы отображается текущим значением отсчета. Чтобы преобразовать позицию в единицы измерения расстояния, количество должно быть умножено на соответствующий скаляр. Скорость энкодера измеряется путем двукратной выборки отсчетов в разное время. Затем скорость вычисляется путем деления разницы между отсчетами отсчетов на прошедшее время (между отсчетами).При использовании умножителя тактовой частоты x4 это дает среднюю скорость (в течение прошедшего времени), выраженную в фронтах тактовой частоты в секунду. Чтобы преобразовать измеренную скорость в единицы расстояния, количество фронтов в секунду необходимо умножить на соответствующий скаляр. Рекомендации по проектированию Инкрементальные энкодеры используются в системах измерения и управления, и такие системы обычно управляются центральным процессором. Поскольку счетчик кодировщика обычно выбирается ЦП, а у ЦП есть другие обязанности, помимо выборки счетчиков кодировщика, при разработке интерфейсов инкрементного кодировщика необходимо учитывать некоторые особые соображения. Разрешение: Счетчик энкодера имеет конечное разрешение, измеряемое в битах. Например, четырехбитный счетчик имеет шестнадцать возможных состояний. Предположим на мгновение, что инкрементальный энкодер движется только в одном направлении, и ЦП должен периодически производить выборку отсчетов, чтобы узнать положение. Четырехбитный счетчик будет переполняться каждые шестнадцать отсчетов, поэтому ЦП должен отсчитывать отсчеты быстрее, чем скорость переполнения в наихудшем случае, чтобы не потерять отслеживание позиции. Если энкодеру разрешено двигаться в обоих направлениях, ЦП должен отсчитывать отсчеты в два раза быстрее.Очевидно, что более высокое разрешение счетчика снижает нагрузку на ЦП. Во многих приложениях минимум 24 бита. Для высокоскоростных и / или высокоточных приложений рекомендуется 32-битное разрешение. Целостность: Путь данных ЦП не всегда идеально соответствует разрешающей способности счетчика. Например, приложение может иметь 32-битный счетчик кодировщика, к которому обращается 8- или 16-битный ЦП. В таких случаях важно, чтобы значение счетчика не изменялось в середине передачи счетчика в ЦП.Чтобы гарантировать это, интерфейс инкрементального энкодера должен удваивать буферизацию счетчиков. Когда ЦП готов считать счетчики, он записывает их в регистр управления, чтобы заставить счетчики синхронно передаваться в буферный регистр. Затем ЦП может считывать счетчики из буферного регистра либо сразу, либо по частям в любое время, без риска получения поврежденных данных. Скорость: Для обеспечения бесперебойной работы интерфейс инкрементального энкодера должен иметь полностью синхронную цифровую конструкцию.Поскольку выходные сигналы кодировщика асинхронны по отношению к часам интерфейса, они должны быть синхронизированы с системными часами, прежде чем они будут переданы в основную логику интерфейса. Теория выборки гласит, что системная тактовая частота должна быть больше, чем самая высокая частота событий, и поскольку интересующие события являются фронтами тактовой частоты кодировщика, системные часы должны иметь частоту, более чем в четыре раза превышающую частоту кодировщика A или B. На практике системная тактовая частота должна быть даже выше, потому что тактовая частота энкодера никогда не будет иметь разность фаз точно в 90 градусов.Точно так же интерфейс инкрементального энкодера представляет собой синхронную конструкцию, поэтому счетчик энкодера должен иметь возможность считать с системной тактовой частотой. Предварительная загрузка: Как упоминалось выше, у ЦП есть другие обязанности, кроме обслуживания интерфейса инкрементного энкодера. Следовательно, практический интерфейс кодировщика должен обеспечивать аппаратные функции, которые ЦП будет трудно или невозможно выполнять в реальном времени. Например, для выполнения высокоточных измерений скорости интерфейс кодировщика должен иметь возможность автоматически делать снимки (выборки) отсчетов в ответ на запуск от таймера или внешнего сигнала. Больше новостей Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт