Энкодер — это устройство, которое измеряет угол поворота или количество оборотов объекта. Как он работает? Разберемся на примере оптической разновидности этого оборудования.
Он состоит из трех основных частей:
- источника света,
- вращающегося диска с нанесенными метками
- приемника (светочувствительного элемента).
В процессе работы источник света направляет луч на диск, который вращается. Приемник улавливает свет, проходящий через метки на диске, и преобразует его в электрические импульсы.
Эти импульсы затем подсчитываются и интерпретируются с помощью микросхем внутри энкодера, что позволяет измерить угол или количество оборотов.
Применение энкодеров
Энкодеры применяют там, где нужна высокая точность определения углового положения. Их используют:
- В системах точного перемещения и позиционирования, например, в прессе и грузоподъемном оборудовании.
- Транспортерных лентах и системах измерения длины.
- Измерительных устройствах, таких как датчики давления.
- На линиях фасовки товаров.
- Робототехнике, включая медицинские протезы.
Энкодеры бесперебойно работают в условиях высокой температуры, влажности, давления.
Виды энкодеров
Энкодеры делятся на несколько видов:
- Инкрементальные: Основываются на пошаговом преобразовании, где оптический датчик фиксирует положение.
- Абсолютные: Определяют текущий угол поворота даже без движения.
- Оптические: Используют свет для передачи сигнала.
- Магнитные: Работают на основе магнитного поля, устойчивы к внешним условиям.
- Фотоэлектрические (емкостные): Высокочувствительные, преобразуют свет в электрический сигнал.
Параметры энкодеров
Основной характеристикой энкодеров является разрешение — число импульсов, которое генерируются за один полный оборот. Оно зависит от скорости вращения вала, так как ПО должно успевать обрабатывать эти импульсы, чтобы данные оставались точными.
Другие важные параметры — это напряжение питания, тип и диаметр вала, вид выхода, размеры, специфика монтажа, а также степень защищенности устройства.
Монтаж и подключение
Устройство подсоединяют к преобразователю частоты, питающему электродвигатели. Обычно используются трех- или шестипроводные схемы подключения.
Датчики крепятся к валу через специальную муфту, обеспечивая надежное соединение и точное измерение параметров вращения.
Если вал полый, то устройство фиксируют в полой втулке с помощью ограничителя, предотвращающего вращение энкодера.
Для правильного подключения необходимо следовать рекомендациям производителя, обеспечить отдельный источник питания для приемного устройства, и избегать подключения высокоточных энкодеров к источникам, питающим реле, чтобы избежать помех и неточных показаний.
Как выбрать энкодер
Выбор энкодера, как и любых комплектующих для станков с ЧПУ, зависит от поставленных задач и условий эксплуатации.
Важно учитывать размер, заданные параметры, и данные, которые нужно получить на выходе. Если требуется замена устройства, его выбирают по маркировке на корпусе.