Санкт-Петербург
Одна из самых распространенных задач в сфере автоматизации – это измерение скорости вращения исполнительных механизмов и их позиционирование относительно начального положения. Выполнение этой задачи обеспечивается энкодерами, известными также как датчики угла поворота. Электромеханическое устройство преобразовывает физическую величину углового положения вала в электрический сигнал, который передается для анализа и формирования команды интеллектуальному устройству управления. В качестве последнего, как правило, выступают частотные преобразователи, сервоприводы, программируемые логические контроллеры. Для возможности приема и обработки сигналов датчика используют специальные функциональные устройства, называемые печатными платами энкодера.
Общие сведения
Для того чтобы определить, какая плата для подключения энкодера наилучшим образом будет соответствовать заданным требованиям, необходимо знать:
- тип преобразователя относительно принципа определения углового положения;
- виды поддерживаемых протоколов для передачи данных;
- формат и тип выходного сигнала.
В зависимости от способа определения углового положения разделяют абсолютный (позиционный) и инкрементный (накапливающий) энкодер. Печатная плата для каждого типа датчика содержит свои функциональные элементы исходя из отличий в работе двух типов преобразователей. Кодировщик абсолютного устройства для передачи информации может использовать параллельные двоичные аналоговые сигналы (по току или напряжению), а также системы последовательной шины. В зависимости от модификации датчики могут поддерживать разные протоколы конфигурирования и передачи данных, включая PROFIBUS, CAN, DeviceNet и другие.
В свою очередь, инкрементные энкодеры осуществляют передачу данных посредством импульсов в аналоговом или цифровом формате и требуют дополнительного подсчета сигналов принимающим устройством. Как правило, выходной сигнал преобразователя инкрементного типа имеет два канала с двумя идентичными последовательностями импульсов, сдвинутых на 90° по отношению друг к другу. Это позволяет определить направление вращения. Отдельные энкодеры оснащены также третьим выходом референтной метки, позволяющим определить абсолютное положение вращающегося вала.
На сегодняшний день, в связи с невысокой стоимостью по сравнению с абсолютными преобразователями, наибольшее распространение получили инкрементальные типы датчиков. Соответствие технических характеристик энкодера и платы для его подключения обеспечивает стабильную работу системы. Именно поэтому плата энкодера emc pg01l, также как и любое другое аналогичное устройство, должна использоваться исключительно по назначению.
Типы выходных сигналов
Для возможности подключения сенсоров к принимающему оборудованию необходимо учитывать тип формируемых ими выходных сигналов. Классификация инкрементальных энкодеров относительно типов выходных каскадов выглядит следующим образом:
- дифференциальный выход;
- выход по напряжению;
- двухтактный/комплементарный/каскадный;
- выход с открытым коллектором.
Дифференциальный тип выхода используется в случаях с высокой вероятностью возникновения помехи, а также при соединительных линиях очень большой длины. При этом помимо основного выхода добавляется второй, осуществляющий инверсию выходного сигнала. Уровень выходов также может иметь обозначение TTL или HTL для напряжений питания 5 В и 10-24 В соответственно.
Примером платы, поддерживающей дифференциальный режим соединения, может быть a700 mitsubishi плата энкодера, предназначенная для интеграции в конструкцию частотного преобразователя марки FR-A7AP компании Mitsubishi Electric. Подключение датчика обратной связи обеспечивает сверхточное регулирование частоты вращения (точность ±0.01%), крутящего момента (точность +10%) и положения.
Выходной сигнал по напряжению, который соответствует напряжению питания энкодера, допускается напрямую подавать на измерительную схему, так как сила тока составляет менее десяти миллиампер. При подключении нескольких принимающих устройств одновременно необходимо не превышать уровень допустимой нагрузки.
Двухтактный выход предполагает использование транзисторов разной проводимости. Характеризуется малым выходным сопротивлением и большим быстродействием.
Выход с открытым коллектором позволяет получить сигнал с уровнем напряжения, соответствующим величине напряжения дополнительного источника питания. Этот тип выхода предоставляет возможность подключения нескольких датчиков к одному счетному выходу.
Наряду с широким выбором энкодеров ООО «А-К-С» предлагает дополнительные соединительные устройства. К ним относится плата подключения энкодера a700 mitsubishi, печатные платы для соединения датчиков с частотными преобразователями, контроллерами и сервоприводами.