Czujniki – enkodery

Enkodery służą nam do pomiaru obrotów wału oraz przemieszczenia liniowego. Za względu na zasadę działania możemy podzielić enkodery na inkrementalne oraz absolutne. Ale także na obrotowe i liniowe.

Enkodery Inkrementalne

To najprostszy rodzaj enkodera, zwraca on informacje i tym o ile obróciliśmy wał, im więcej obrotów tym więcej impulsów. Zbudowany jest z tarczy z otworami, która służy za przysłonę dla transoptora szczelinowego. Oby określić kierunek obrotu stosuje się dwa transoptory które dają dwa sygnały przesunięte w fazie.

Encoder_inkrementalny

Najłatwiej znaleźć taki enkoder w kulkowych myszkach komputerowych, a także czasem w optycznych do obsługi scroll’a, ale to jednak znacznie rzadziej. Przeważnie stosuje się impulsometry, które działają bardzo podobnie, z tym, że nie ma tam elementów optycznych, a zwykłe styki.

Enkodery Absolutne

Są zdecydowanie bardziej zaawansowane od inkrementalnych, pozwalają odczytać dokładną pozycje wału enkodera, a nie tylko przemieszczenie. Zbudowane są całkiem podobnie, z tym, że nie mają jednego rzędu szczelin na tarczy, tylko cały ich zespół. Układ szczelin tworzy kod Graya.

Kod Graya to kod binarny niepozycyjny i bez wagowy, w którym każde słowo różni się tylko jednym bitem od poprzedniego. Kod ten jest także kodem cyklicznym, czyli po ostatnim słowie binarnym może nastąpić pierwsze z zachowaniem wszystkich reguł tego kodu.

Dla przykładu:

kod_graya

Warto poświęcić chwile i przeanalizować jak zmieniają się bity w kolejnych słowach i dobrze to zapamiętać, ponieważ kod ten ma także inne zastosowania.

A teraz wracając do enkoderów absolutnych, to taka tarcza będzie wyglądała w ten sposób:

kod_graya_tarcza

Jak widać na całej tarczy nie ma dwóch takich samych obszarów, a zmiany pomiędzy nimi, to dokładnie jeden bit. Takie rozwiązanie pozwala dokładnie określić pod jakim kątem znajduje się oś enkodera.

Oczywiście dokładność enkodera zależy od jego rozdzielczości. Zarówno przy inkrementalnym jak i absolutnym rozdzielczość, to najważniejszy parametr.

Występuje także specjalna grupa enkoderów, które nie mierzą konta, a przesunięcie liniowe. Enkodery liniowe łatwo spotkać w drukarkach atramentowych, gdzie mierzą one przesunięcie karetki z tuszem względem papieru. Zrealizowane jest to przy pomocy przeźroczystej taśmy w namalowanymi poprzecznie liniami, każda linia to jeden impuls od transoptora szczelinowego, który porusza się po tej taśmie.

enkoder_liniowy

Enkodery to bardzo ważny element przemysłu, ale także ważny element wielu urządzeń domowych, można się o tym przekonać podczas napraw, są wszędzie, czasem w prostej formie, czasem bardzo skomplikowane i dokładne, ale są nie rozłącznym elementem każdego urządzenia, które wykonuje ruch.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.