НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ АБСОЛЮТНЫХ МНОГООБОРОТНЫХ ЭНКОДЕРОВ

Многооборотный энкодер – один из типов абсолютных датчиков, широко используемых в разных приложениях промышленной автоматизации. Представляет собой сенсорное устройство, предназначенное для позиционирования углового положения вращающегося вала. Обладает целым рядом эксплуатационных преимуществ, включая высокую точность измерений, энергоэффективность, вибро- и ударостойкость. 

Назначение и основные конструктивные элементы

Как и любое сенсорное устройство, многооборотный абсолютный энкодер участвует в работе оборудования или целой системы автоматизации. В зависимости от типа и производственных требований датчики осуществляют контроль или измерение физических параметров объекта: линейного или углового положения, перемещения, скорости, уровня. Основное назначение многооборотного преобразователя заключается в предоставлении текущих данных об угловом положении центральной оси и числе произведенных ею оборотов. Этим он отличается от однооборотного абсолютного преобразователя, который закодирован в «N» точек на один оборот в 360 градусов.

По сути, энкодер абсолютный многооборотный – это однооборотный датчик, в который встроен счетчик. Поэтому его применяют при необходимости определения положения вала более чем на один оборот. Наибольшее распространение получили решения с использованием оптики и магнитных компонентов. Конструктивно оптическое сенсорное устройство включает следующие элементы:

• вращающийся вал/ось, который бывает сплошным, полым или полым слепым;
• оптический диск первой ступени, закрепленный на оси, на котором имеются темные и светлые участки;
• инфракрасный источник света (диод);
• фотоэлемент, представляющий собой оптическую электронную матрицу;
• печатная плата, обрабатывающая поступающие сигналы для их передачи в систему управления;
• редуктор, состоящий из оптических дисков второй ступени, светодиодных элементов и фотодиодных матриц для каждого из диска.

Посредством первого функционального узла, содержащего кодовый оптический диск первой ступени, производится считывание информации об угловом положении вала. При помощи второго определяется количество оборотов. Механическое сопротивление дополнительно установленного механического узла многооборотного энкодера минимально. Это обеспечивается несколькими шестернями с нанесенными на них рисками и дополнительными фотодетекторами.

По мере вращения свет, излучаемый светодиодом, проникает через светлые участки кодового диска и достигает опто-электронную матрицу (фототранзистор). При этом темные участки, препятствуя попаданию световых лучей, вызывают их чередование на матрице. Таким образом происходит фиксирование пучков света в определенной последовательности. Полученные сигналы кодируются встроенным в энкодер электронным элементом и передаются в устройство управления. 

Особенности и применение 

Благодаря способности дополнительного подсчета количества оборотов, многооборотный тип абсолютных датчиков обладает большей функциональностью и может решать более сложные прикладные задачи. Одними из явных примеров их частого применения могут быть редукторные и безредукторные лебедки, эскалаторы, дверные приводы. Например, энкодер отис gen2 служит в качестве датчика обратной связи для главного привода лифтового оборудования и обеспечивает выполнение таких функций как:

• перемещение кабины;
• регулирование открывания/закрывания дверей лифта;
• контроль и регулирование работы ограничителя скорости перемещения.

Обладая высокой точностью позиционирования, надежностью, способностью сохранность данные о положении даже после выключения питания, многооборотный энкодер предоставляет точную информацию о положении лифта в любой промежуток времени. Он также является гарантом безопасной эксплуатации подъемно-транспортного оборудования. С этой целью энкодер отис устанавливается на уровне каждого этажа, что обеспечивает четкое функционирование всей системы лифтового оборудования.

Отмечая другие особенности абсолютного многооборотного преобразователя можно отметить его достоинства:

• сохранение данных о положении и числе оборотов при выключении напряжения за счет энергонезависимого элемента питания (литиевой батареи); причем подсчет оборот может осуществляться даже в выключенном состоянии;
• отсутствие необходимости устанавливать энкодер в нулевое положение после включения питания;
• высокая разрешающая способность вне зависимости о скорости и условий эксплуатации.

Абсолютные датчики могут оснащаться разными видами выходных сигналов, включая параллельный и синхронный последовательный интерфейс SSI. Каждый из методов передачи данных обладает своими преимуществами и недостаткам. Наиболее распространенным приложением является интерфейс SSI. Энкодер SSI 24 бита многооборотный характеризуется высокой надежностью работы, быстродействием, способностью работать на больших расстояниях без потери разрешения и обеспечивать безопасность функционирования систем в самых сложных условиях.

ООО «А-К-С» предоставляет огромный выбор самых разных контрольно-измерительных устройств, в том числе абсолютные и инкрементные энкодеры углового положения, датчики линейного перемещения, измерители уровней жидких сред и многое другое.