ทำไมฉันถึงต้องใช้ตัวเข้ารหัสในมอเตอร์ของฉัน ตัวเข้ารหัสทำงานอย่างไร

เอ็นโค้ดเดอร์คืออะไร?

ในระหว่างการทำงานของมอเตอร์ การตรวจสอบพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์ เช่น กระแสไฟฟ้า ความเร็วในการหมุน และตำแหน่งสัมพันธ์ของทิศทางรอบของเพลาหมุน จะกำหนดสถานะของมอเตอร์ตัวถังและอุปกรณ์ที่จะลาก และยิ่งไปกว่านั้น ยังสามารถควบคุมมอเตอร์และสภาวะการทำงานของอุปกรณ์แบบเรียลไทม์ได้อีกด้วย จึงสามารถควบคุมเซอร์โว การควบคุมความเร็ว และฟังก์ชันเฉพาะอื่นๆ อีกมากมาย

การใช้ตัวเข้ารหัสเป็นองค์ประกอบการวัดส่วนหน้าที่นี่ไม่เพียงแต่ช่วยลดความซับซ้อนของระบบการวัดเท่านั้น แต่ยังมีความแม่นยำ เชื่อถือได้ และทรงพลังอีกด้วย

เอนโคเดอร์คือเซ็นเซอร์แบบหมุนที่แปลงตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนที่กำลังหมุนเป็นชุดสัญญาณพัลส์ดิจิทัล ซึ่งจะถูกรวบรวมและประมวลผลโดยระบบควบคุมเพื่อออกคำสั่งชุดหนึ่งเพื่อปรับและเปลี่ยนแปลงสถานะการทำงานของอุปกรณ์ หากเอนโคเดอร์ใช้ร่วมกับแท่งเฟืองหรือสกรู ก็สามารถนำไปใช้วัดปริมาณทางกายภาพของตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เชิงเส้นได้เช่นกัน

การจำแนกประเภทพื้นฐานของตัวเข้ารหัส

ตัวเข้ารหัสเป็นอุปกรณ์วัดความแม่นยำแบบผสมผสานระหว่างกลไกและอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งทำหน้าที่เข้ารหัส แปลง สื่อสาร ส่ง และจัดเก็บข้อมูลสัญญาณ
เอนโค้ดเดอร์เป็นอุปกรณ์วัดความแม่นยำที่รวมเอาส่วนประกอบทางกลและอิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกันเพื่อเข้ารหัส แปลง สื่อสาร ส่ง และจัดเก็บสัญญาณและข้อมูล การจำแนกประเภทเอนโค้ดเดอร์แบ่งตามลักษณะเฉพาะต่างๆ ได้ดังนี้: ดิสก์โค้ดและสเกลโค้ด: การกระจัดเชิงเส้นเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่าเอนโค้ดเดอร์สเกลโค้ด การกระจัดเชิงมุมเป็นสัญญาณโทรคมนาคมสำหรับดิสก์โค้ด - เอนโค้ดเดอร์ส่วนเพิ่ม: เพื่อระบุตำแหน่ง มุม และจำนวนรอบ ฯลฯ ให้กับจำนวนพัลส์ต่อรอบเพื่อกำหนดอัตราการแยก - เอนโค้ดเดอร์สัมบูรณ์: ให้ข้อมูล เช่น ตำแหน่ง มุม และจำนวนรอบในการเพิ่มเชิงมุม โดยการเพิ่มเชิงมุมแต่ละครั้งจะได้รับรหัสเฉพาะ
-ตัวเข้ารหัสแบบไฮบริดสัมบูรณ์: ตัวเข้ารหัสแบบไฮบริดสัมบูรณ์จะส่งออกข้อมูลสองชุด: ข้อมูลชุดหนึ่งใช้ตรวจจับตำแหน่งของขั้วแม่เหล็ก โดยมีฟังก์ชันของข้อมูลแบบสัมบูรณ์ ส่วนอีกชุดหนึ่งจะเหมือนกันทุกประการกับข้อมูลเอาต์พุตของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วย

ตัวเข้ารหัสที่ใช้กันทั่วไปสำหรับมอเตอร์

ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วย

ใช้หลักการแปลงโฟโตอิเล็กทริกโดยตรงเพื่อส่งสัญญาณพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมสามชุด ได้แก่ A, B และ Z พัลส์ A, B สองชุดมีเฟสต่างกัน 90 องศา สามารถกำหนดทิศทางการหมุนได้อย่างง่ายดาย เฟส Z ทุกๆ รอบจะมีพัลส์หนึ่งพัลส์ ใช้สำหรับกำหนดตำแหน่งจุดอ้างอิง ข้อดี: หลักการก่อสร้างเรียบง่าย อายุการใช้งานเชิงกลโดยเฉลี่ยหลายหมื่นชั่วโมงขึ้นไป ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง ความน่าเชื่อถือสูง เหมาะสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกล ข้อเสีย: ไม่สามารถส่งสัญญาณข้อมูลตำแหน่งสัมบูรณ์ของการหมุนเพลาได้

ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์

เซ็นเซอร์ดิจิทัลเอาต์พุตตรง เซ็นเซอร์จะหมุนแผ่นดิสก์โค้ดวงกลมไปตามทิศทางรัศมีของช่องโค้ดหลายช่องซ้อนกัน แต่ละช่องจะประกอบด้วยเซกเตอร์ที่โปร่งใสต่อแสงและเซกเตอร์ที่ทึบแสง ระหว่างองค์ประกอบของจำนวนเซกเตอร์ของช่องโค้ดที่อยู่ติดกัน ความสัมพันธ์แบบคู่ขนานระหว่างจำนวนช่องโค้ดบนแผ่นดิสก์โค้ดคือจำนวนเลขฐานสอง บนจำนวนช่องโค้ดคือจำนวนบิตของดิสก์โค้ด ในแผ่นดิสก์โค้ดด้านของแหล่งกำเนิดแสง อีกด้านหนึ่งของช่องโค้ดแต่ละช่องจะมีองค์ประกอบที่ไวต่อแสง เมื่อแผ่นดิสก์โค้ดอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกัน องค์ประกอบที่ไวต่อแสงจะแปลงสัญญาณระดับที่สอดคล้องกันตามแสงหรือไม่เพื่อสร้างเลขฐานสอง เมื่อแผ่นดิสก์โค้ดอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกัน องค์ประกอบที่ไวต่อแสงแต่ละตัวจะแปลงสัญญาณระดับที่สอดคล้องกันตามแสงหรือไม่เพื่อสร้างเลขฐานสอง

ตัวเข้ารหัสประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือไม่จำเป็นต้องใช้ตัวนับ และสามารถอ่านรหัสดิจิทัลคงที่ที่สอดคล้องกับตำแหน่งได้ในทุกตำแหน่งบนเพลาหมุน เห็นได้ชัดว่ายิ่งช่องรหัสมากเท่าใด ความละเอียดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น สำหรับตัวเข้ารหัสที่มีความละเอียดไบนารี N บิต แผ่นรหัสจะต้องมีช่องบาร์โค้ด N ช่อง ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ 16 บิต

หลักการทำงานของตัวเข้ารหัส

โดยมีจุดศูนย์กลางเป็นแกนของแผ่นรหัสโฟโตอิเล็กทริก ซึ่งมีวงแหวนล้อมรอบเส้นสีเข้ม มีอุปกรณ์ส่งและรับสัญญาณโฟโตอิเล็กทริกสำหรับอ่านสัญญาณเพื่อรับสัญญาณคลื่นไซน์ 4 ชุดที่รวมกันเป็น A, B, C, D โดยแต่ละคลื่นไซน์จะมีเฟสต่างกัน 90 องศา (เทียบกับคลื่นรอบทิศทางที่ 360 องศา) สัญญาณอินเวอร์ชั่น C, D ซ้อนทับบนเฟสสองเฟส A, B ซึ่งสามารถปรับปรุงให้สัญญาณเสถียรขึ้นได้ และอีกเฟสหนึ่งทุกๆ รอบเพื่อส่งออกพัลส์เฟส Z ในนามของตำแหน่งอ้างอิงตำแหน่งศูนย์
เนื่องจากเฟส A และ B มีเฟสต่างกัน 90 องศา จึงสามารถนำมาเปรียบเทียบกับเฟส A ที่ด้านหน้าหรือเฟส B ที่ด้านหน้าได้ เพื่อแยกแยะการหมุนที่เป็นบวกและย้อนกลับของตัวเข้ารหัส โดยผ่านพัลส์ศูนย์ คุณจะได้ตำแหน่งอ้างอิงศูนย์ของตัวเข้ารหัส

วัสดุของแผ่นเข้ารหัสประกอบด้วยกระจก โลหะ และพลาสติก แผ่นแก้วถูกเคลือบด้วยเส้นที่บางมากบนแผ่นแก้ว มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี มีความแม่นยำสูง แผ่นโลหะสามารถผ่านเส้นที่แกะสลักได้โดยตรงและไม่ผ่านเส้นที่แกะสลัก แม้จะเปราะบาง แต่เนื่องจากความหนาของโลหะ ความแม่นยำจึงจำกัด และเสถียรภาพทางความร้อนจะด้อยกว่ากระจกหลายเท่า แผ่นพลาสติกมีราคาประหยัด ต้นทุนต่ำ แต่ความแม่นยำ เสถียรภาพทางความร้อน และอายุการใช้งานต่ำกว่า แผ่นพลาสติกมีราคาประหยัด แต่ความแม่นยำ เสถียรภาพทางความร้อน และอายุการใช้งานต่ำกว่า

ความละเอียด - ตัวเข้ารหัสที่จะระบุจำนวนเส้นผ่านหรือเส้นมืดต่อการหมุน 360 องศา เรียกว่าความละเอียด หรือเรียกอีกอย่างว่าความละเอียดของดัชนี หรือเรียกตรงๆ ว่าจำนวนเส้น โดยทั่วไปอยู่ที่ 5 ~ 10,000 เส้นต่อดัชนีการหมุน 1 รอบ

หลักการวัดตำแหน่งและการควบคุมข้อเสนอแนะ

เอ็นโค้ดเดอร์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในลิฟต์ เครื่องมือกล กระบวนการผลิตวัสดุ ระบบป้อนกลับของมอเตอร์ และอุปกรณ์วัดและควบคุม เอ็นโค้ดเดอร์ใช้ตะแกรงออปติคัลและแหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดเพื่อแปลงสัญญาณออปติคัลเป็นสัญญาณไฟฟ้า TTL (HTL) ผ่านตัวรับ ซึ่งสะท้อนมุมการหมุนและตำแหน่งของมอเตอร์ด้วยสายตาโดยการวิเคราะห์ความถี่ของระดับ TTL และจำนวนระดับที่สูง

เนื่องจากสามารถวัดมุมและตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ จึงสามารถสร้างระบบควบคุมวงปิดด้วยตัวเข้ารหัสและอินเวอร์เตอร์เพื่อให้การควบคุมแม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงสามารถใช้ลิฟต์ เครื่องมือกล ฯลฯ ได้อย่างแม่นยำมาก

สรุป

โดยสรุป เราเข้าใจว่าตัวเข้ารหัสสามารถแบ่งตามโครงสร้างได้เป็นสองประเภท คือ แบบเพิ่มหน่วยและแบบสัมบูรณ์ นอกจากนี้ยังมีสัญญาณอื่นๆ เช่น สัญญาณแสง ที่สามารถวิเคราะห์และควบคุมได้ และเราใช้ชีวิตอยู่ในลิฟต์ทั่วไป เครื่องมือกลจึงทำงานโดยอาศัยการควบคุมมอเตอร์ที่แม่นยำ ผ่านการควบคุมแบบวงปิดของสัญญาณไฟฟ้า เอนโค้ดเดอร์ที่มีตัวแปลงความถี่ก็สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำเช่นกัน