Санкт-Петербург
Поворотный энкодер, также известный как датчик угла поворота и датчик положения вала, представляет собой самостоятельное электромеханическое устройство, передающее информацию о состоянии целевого объекта. Основными физическими параметрами, предоставляемыми сенсорным устройством, являются угловое положение, скорость, перемещение тела вращения. Данные используются средствами автоматизации для анализа, обработки и последующего формирования сигнала управления. Качество, быстродействие и достоверность собранной датчиками информации оказывают непосредственное влияние на функционирования автоматизированной системы.
Основные виды и принцип действия
Как и любое техническое устройство поворотный энкодер имеет множество модификаций, которые могут отличаться:
- технологией (принципом действия);
- форматом выходного сигнала;
- техническими возможностями;
- конструктивными особенностями;
- областью применения.
В зависимости от требований эксплуатации поворотные датчики работают на основе механического, оптического, магнитного и осевого магнитного принципа. Механические токопроводящие преобразователи производят сбор данных при помощи печатной платы, на которой нанесен ряд кольцевых дорожек. Формирование кода происходит посредством контактных щеток, которые считывают токопроводящие области. Подобный тип энкодеров обладает высокой экономичностью и механической прочностью.
Оптическая технология предполагает использование источника света, фотоэлемента, диска с прорезями, выполненного из металла или стекла. В процессе вращения свет с определенной частотой проходит через отверстия и попадает на фотодиод, после чего датчик энкодера определяет текущую картину. Таким образом происходит сбор информации о движении и положении вала.
Магнитный абсолютный или инкрементный поворотный энкодер включает в свою конструкцию специально намагниченный 2-х полюсной неодимовый магнит, который крепится к валу двигателя. По мере вращения датчик угла поворота фиксирует прохождение магнитных полюсов вращающегося намагниченного элемента. После этого производится преобразование полученных данных в цифровой код или сигнал определенного формата.
Форматы выходного сигнала
Существуют два типа сенсорных поворотных устройств: абсолютный и инкрементный поворотный энкодер. Преобразователи абсолютного типа формируют уникальные цифровые коды для каждого элементарного положения вала. Они способны сохранять информацию даже в выключенном состоянии. При включении питания не требуют дополнительной установки в исходное положение, при этом производят быстрое самонаведение. Поэтому сразу после подключения положение абсолютного энкодера остается доступным. Поворотные датчики могут быть одно- или многооборотными. Первые предоставляют информацию в пределах одного оборота, вторые дополнительно подсчитывают количество самих оборотов.
Формирование кода положения вала производится методом двоичного кодирования или кодировкой Грея. Для вывода данных в абсолютном преобразователе могут быть использованы разные типы сигналов и протоколов связи, в том числе:
- параллельные двоичные аналоговые;
- интерфейсы систем последовательной шины.
Инкрементальный поворотный энкодер сообщает об относительном положении вала посредством аналоговых или цифровых выходных сигналов. Уровень точности идентификации текущего положения объекта зависит от разрешения преобразователя. Разрешающая способность характеризуется количеством импульсов, вырабатываемых устройством за один оборот. С увеличением числа импульсов повышается и точность передаваемых данных. Для удобства электронного управления применяют инкрементальный поворотный энкодер с кнопкой, который обеспечивает более быструю навигацию по пунктам меню и оперативное изменение настроек.
Выходные сигналы инкрементных устройств могут быть однолинейными или выдаваться по двум линиям. При этом частота импульсов информирует о скорости вращения, тогда как их количество указывает на пройденное расстояние, а соотношение двух выходных сигналов предоставляет информацию о направлении вращения. Отдельные модели инкрементных поворотных датчиков оснащены дополнительным индексным выходом, излучающим импульс при прохождении объекта под определенным углом.
В каталоге ООО «А-К-С» представлен самый полный перечень сенсорных устройств для разных прикладных применений. Прямо сейчас можно найти и приобрести линейные датчики, модуль поворотного энкодера, магнитные, оптические и механические преобразователи разных брендов.