ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ

Информация о положении, скорости, перемещении, углах поворота вала необходима для автоматизации управления. Она также используется для контролирования, обеспечения правильного протекания технологических процессов. Задачу сбора, обработки и предоставления оперативных исходных данных выполняют сенсорные устройства разных типов. К ним относятся поворотные энкодеры, датчики, определяющие скорость и угловое перемещение, а также измерительные системы линейного положения. 

Назначение и основные типы 

Линейный энкодер, равно как и другие типы датчиков, представляет собой преобразователь данных о физическом состоянии объекта в электрический выходной сигнал. Датчик линейного типа отличается тем, что он считывает и формирует информацию о положении и перемещении исполнительных механизмов вдоль одной координаты. Полученные данные кодируются и передаются в аналоговом или цифровом виде в систему управления. Управляющее устройство может представлять собой ЧПУ, программное средство контрольно-измерительного или регулирующего  оборудования.  С учетом своей функциональности инкрементальный и абсолютный линейный энкодер устанавливают на станочном программируемом оборудовании (фрезерных, шлифовальных, токарных станках), обрабатывающих центрах, линейных электродвигателях.      

Конструктивно линейный датчик состоит из:

• считывающей головки;
• градуированной шкалы;
• алюминиевого профиля;
• уплотнительной герметизирующей ленты.

При измерении считывающая головка и шкала, на которой нанесены деления, тесно взаимодействуют и обеспечивают предоставление высокоточных данных о позиционировании линейно перемещающегося объекта. Уровень точности информации зависит от качества гравирования шкалы, процесса измерения, а также функциональности электронных компонентов, интегрированных в сенсорное устройство.

Существует два типа систем измерения линейного положения: инкрементальный и абсолютный. Каждый из них производит сбор данных в режиме реального времени. При этом участие любого промежуточного механического элемента технологического оборудования полностью исключено. Поэтому установленная на линейную направляющую считывающая головка обеспечивает точное позиционирование объекта. При этом вероятность возникновения ошибочных сигналов из-за механизмов станка минимизируется. Как результат, энкодер линейного перемещения формирует достоверную информацию для анализа и передачи.

Абсолютный линейный датчик обеспечивает высокоточное, быстрое измерение с предоставлением цифрового кода на каждое положение объекта. Характерной особенностью энкодера этого типа является отсутствие необходимости приведения станка в исходное положение при очередном включении. Это объясняется способностью абсолютного преобразователя сохранять данные о положении даже при отключении электропитания.

В зависимости от используемой технологии сканирования различают оптический линейный энкодер, датчики магнитного, емкостного и индуктивного типа. В составе средств автоматизации наибольшее распространение получили высокоточные оптические преобразователи. 

Линейные энкодеры инкрементального типа

В общем случае функционирование оптических линейных систем измерения обеспечивается следующими основными конструктивными элементами:

• инфракрасный светодиодный источник света;
• стеклянная или металлическая шкала, на которой нанесена гравировка (деления с определенным шагом и референтные маркеры;
• сетка;
• приемник, в качестве которого выступает фотодиодная матрица.

Предоставление текущих данных осуществляется посредством импульсов, генерируемых с определенной частотой, и их обработки в требуемый выходной формат. Формирование сигналов осуществляется посредством считывания данных на фотодиодной матрице, после того как на нее попадают лучи света. При этом между светодиодом (источником света) и матрицей находятся градуированная шкала и сетка. Электронное устройство (схема), находящееся в считывающей головке усиливает сформированные электрические сигналы и преобразовывает в один из приемлемых видов выходных потоков. Оптоэлектронный процесс гарантирует особую точность измерений, благодаря чему оптические преобразователи, включая линейные, поворотные и угловые, используются в самых разных производственных сферах. 

На сайте интернет-магазина ООО «А-К-С» можно приобрести датчики любых типов: линейный магнитный энкодер, поворотные и угловые преобразователи, датчики положения, уровня, температуры, давления и другие приборы для контроля и измерения физических величин.