Bộ mã hóa quay tăng dần: định nghĩa và ứng dụng

Trong các ứng dụng công nghiệp, đôi khi nó có thể yêu cầu đo vị trí hoặc tốc độ của một vật thể quay như bánh xe hoặc trục / trục. Bộ mã hóa vòng quay là một thiết bị cơ điện có thể được sử dụng để lấy các phép đo này

Có hai loại bộ mã hóa vòng quay: bộ mã hóa vòng quay tăng dần và bộ mã hóa vòng quay tuyệt đối. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét bộ mã hóa quay tăng dần, nguyên lý làm việc và ứng dụng của chúng.

1. Bộ Mã Hóa Vòng Quay Tăng Dần Là Gì?

Bộ mã hóa tăng dần thuộc họ bộ mã hóa quay. Chúng được sử dụng để lấy thông tin như:

- Chức vụ

- góc

- Tốc độ quay

Bộ mã hóa vòng quay tăng dần được tìm thấy chủ yếu trong các ứng dụng yêu cầu phép đo tốc độ / véc tơ vận tốc tức thời góc. Điều này được thực hiện bằng cách đếm số lượng xung trên một đơn vị thời gian do bộ mã hóa tạo ra.

Không giống như người anh em của nó, bộ mã hóa quay tuyệt đối, bộ mã hóa gia tăng chẳng thể cung cấp thông tin khi trục không quay. Họ chỉ có thể cung cấp thông tin về chuyển động của trục.

Các xung được tạo ra bởi bộ mã hóa quay tăng dần phải được tính toán và xử lý ở nơi khác. Đây có thể là bộ vi điều khiển hoặc PLC (Bộ điều khiển logic khả trình). sử dụng đếm xung, bộ điều khiển sau đó có thể chuyển đổi thông tin thành thông tin như vị trí, tốc độ và khoảng cách.

>> Xem thêm: Rotary encoder Omron, Absolute encoder Omron

2. Bộ Mã Hóa Vòng Quay Tăng Dần Hoạt Động Như Thế Nào?

Bộ mã hóa quay tăng dần có hai cấu hình:

- Bộ mã hóa gia tăng kênh đơn

- Bộ mã hóa kênh đôi (cầu phương)

Chức năng của chúng gần như hao hao nhau. Tuy nhiên, bộ mã hóa kênh đôi cho phép chúng tôi phát hiện hướng quay mà một bộ mã hóa kênh đơn chẳng thể.

Nguyên tắc chức năng của bộ mã hóa quay tăng dần khá đơn giản. Cảm biến bao gồm một đĩa quay, có rãnh được gắn vào trục của nó.

Khi trục quay, đĩa cũng quay như hình bên. Đây còn được gọi là 'bánh mã'.

Các khe trên bánh xe được sử dụng để tạo ra 'xung' mỗi khi một khe phù hợp với cảm biến. Bộ mã hóa quay tăng dần dùng các công nghệ như từ tính, quang học, cảm ứng, điện dung và laser để tạo ra cái này tàu xung.

Một nguồn sáng (LED) được đặt trên đĩa và thiết bị nhận (một photodiode / phototransistor) được đặt trong tầm nhìn.

Khi đĩa quay, các khe trong giây lát cho phép ánh sáng đi qua. Tại thời điểm này, chùm ánh sáng đến bộ thu và xuất ra tín hiệu CAO logic.

Khi đĩa quay thêm, chùm sáng bị cản trở và máy thu không nhận được chùm sáng. Điều này làm cho đầu ra của kênh tương ứng đó ở mức logic THẤP.

Bộ mã hóa quay tăng dần kênh kép có hai trong số các kênh này được đặt tên là kênh A và B. Vị trí đặt khe cho kênh B hơi lệch khỏi các khe cho kênh A.

đôi khi, cảm biến sử dụng một bộ khe duy nhất và các bộ thu được đặt trong một khoảng lệch.

Sự sắp xếp đặc biệt này cho phép các đầu ra A và B 'lệch pha'.

Bộ vi điều khiển hoặc PLC có thể giám sát cả hai kênh để phát hiện hướng quay.

Tùy thuộc vào kênh nào (A hoặc B) chỉ ra cạnh lên trước, hướng cũng có thể được phát hiện. Bộ mã hóa kênh đơn chỉ có đầu ra kênh A và chỉ có thể xuất ra một nhóm xung đơn.

Một cạnh tăng trên A sau một cạnh lên trên B cho biết rằng bánh xe đang quay ngược chiều kim đồng hồ. Tương tự, một cạnh tăng trên B sau một cạnh lên A cho biết rằng bánh xe / trục quay theo chiều kim đồng hồ.

Trên một số cảm biến, có một kênh thứ ba được gọi là 'Z'. Không giống như hai kênh còn lại, thường chỉ có một khe cho kênh này. Điều này được dùng để tạo một xung mỗi vòng quay cho các nhiệm vụ như dẫn đường và xác minh đếm xung.

3. Bộ Mã Hóa Tăng Dần So Với Tuyệt Đối

Bộ mã hóa tăng dần chỉ có thể hoạt động khi trục quay.

Các hệ thống sử dụng bộ mã hóa quay tăng dần phải có một chương trình phức tạp đang chạy để đếm các xung mà cảm biến đang tạo ra để xác định vị trí trục. Chúng có một đĩa có rãnh cách đều nhau đóng vai trò là bánh răng mã.

Bộ mã hóa tuyệt đối có một bánh mã chuyên dụng. Điều này chứa một mẫu rãnh không đồng nhất, một mã duy nhất cho mỗi vị trí của trục.

Đối với bất kỳ vị trí trục nhất định nào, một bộ mã hóa quay tuyệt đối sẽ xuất ra một mã nhị phân duy nhất mô tả chuẩn xác vị trí đó. Nó cũng giữ lại đầu ra ngay cả khi tắt nguồn vì bản thân bánh mã có chứa mẫu.

Các bộ mã hóa tăng dần cần được bật nguồn mọi lúc để liên tục tạo ra tàu xung cho các tính toán vận tốc và khoảng cách. Tuy nhiên, các bộ mã hóa tuyệt đối có thể được bật khi cần thiết để có được kết quả đọc.

Độ phức tạp khôn ngoan, các bộ mã hóa gia tăng đơn giản hơn các bộ mã hóa tuyệt đối của chúng. Do đó, bộ mã hóa gia tăng ít tốn kém hơn bộ mã hóa quay tuyệt đối.

4. Bộ Mã Hóa Tăng Dần Được Sử Dụng Để Làm Gì?

Các bộ mã hóa vòng quay tăng dần tìm thấy các ứng dụng của chúng từ thiết bị gia dụng đến ô tô đến các vận dụng tự động hóa trong công nghiệp.

Một trong những áp dụng phổ biến nhất để cảm nhận vị trí là các nút điều khiển trên thiết bị điện tử như thiết lập radio trên xe hơi. Các núm xoay có thể điều chỉnh vô hạn và chỉ hoạt động khi thiết bị được bật nguồn.

Trong những ngày trước đó, chuột máy tính cơ điện cũng sử dụng các cảm biến này để theo dõi vị trí dọc theo hai trục.

Trong các vận dụng công nghiệp, bộ mã hóa gia tăng được sử dụng để đo tốc độ của các hệ thống cơ khí. Điều này đặc biệt hữu ích trong các hệ thống điều khiển chuyển động như băng tải vật liệu, cánh tay robot và máy CNC.

link