De industriële robotica is gebaseerd op precisiecontroles om hun bewegingen te sturen en maximale productiviteit te garanderen.We zullen ons richten op aspositiesensoren.Dit artikel van SameSky onderzoekt de verschillen tussen de bijbehorende incrementele en absolute roterende encoders.
Wanneer u de snelheid, de richting van beweging of de positie van een roterende as moet meten, heeft u waarschijnlijk een roterende encoder nodig.er zijn twee hoofdsoorten te overwegen: de incrementele en de absolute codeerder.
Het maken van de juiste keuze is belangrijk, daarom hebben we deze korte gids samengesteld voor absolute encoders, om u te helpen begrijpen wat ze zijn, hoe ze verschillen van incrementele encoders,en de situaties waarin u er misschien een nodig heeft.
Wat is een Absolute Encoder?
Een absolute encoder biedt een unieke positiewaarde of een datawoord op elk punt van rotatie dat de absolute positie van de encoder vertegenwoordigt.een absolute encoder kan u vertellen de exacte positie van de roterende as die het meetHet doet dit door een optische, magnetische of capacitieve sensor te gebruiken om een unieke code te lezen van een schijf die met de as draait.een absolute encoder kan dit doen zonder de as te hoeven draaien en kan deze positie bijhouden, zelfs bij tijdelijke stroomverliesHoe meer unieke codes er op de encoder zijn, hoe nauwkeuriger de positie wordt afgelezen.
Resoluties worden weergegeven in termen van bits (binêre cijfers) die overeenkomen met het aantal unieke gegevenswoorden over één omwenteling.Absolute encoders zijn ook verkrijgbaar in single-turn en multi-turn variatiesEenvoudig draaiende encoders leveren positioneringsgegevens over één volledige omwenteling, 360°, waarbij de uitgang zich herhaalt voor elke omwenteling van de as.Multi-turn encoders leveren ook positioneringsgegevens over een enkele beurt, maar hebben een extra "omdraai"-teller die het aantal omwentelingen meet.
Absolute versus incrementele encoders
Omgekeerd werkt een inkrementele encoder door pulsen te genereren terwijl de as draait.Deze pulsen moeten worden gevolgd of geteld door elektronische apparatuur buiten de encoder.
Typische inkrementele encodergolfvormen 90° buiten fase
Resoluties worden weergegeven door het aantal pulsen per omwenteling, PPR, en vertegenwoordigen het aantal hoge pulsen dat een inkrementele encoder zal hebben van een van zijn vierkantsgolf-uitgangen.
Omdat de output van een incrementele encoder slechts in 1 van de 4 herhalende toestanden is, moet de encoder worden verwezen naar een bekende vaste locatie of "thuis" om betekenisvolle positioneringsinformatie te verstrekken.Van de thuislocatie, vaak afgestemd op de indexpuls van de encoder, kan de incrementele verandering in de rotatie van de as worden gevolgd en de absolute positie van de as bekend worden.Dit moet gebeuren elke keer dat je de inkrementele encoder opBijgevolg duurt het langer om de absolute positie van de lading te verkrijgen en moet de as draaien om deze te verkrijgen.
Inkrementele encoders zijn minder complex dan absolute modellen, en daarom meestal goedkoper (hoewel het prijsverschil kleiner wordt).de richting van beweging, of de relatieve positie, een incrementele encoder is meestal de beste optie, maar wanneer absolute positie is uw belangrijkste zorg, een absolute encoder is de manier om te gaan.
Waarom een absolute encoder kiezen in plaats van een incrementele encoder?
Ten eerste, omdat een absolute encoder de positie van de as handhaaft, is de positie bekend zodra u stroom aanbrengt.Je hoeft niet te wachten op een homing of kalibratie sequentie te voltooien en kunt de positie gegevens die u nodig hebt sneller bij het opstarten of na een stroomstoring, zelfs als de as is gedraaid terwijl de encoder was uitgeschakeld.
Het kennen van de absolute positie bij het opstarten kan in veel systemen van essentieel belang zijn, waarbij in bepaalde posities het veilig is om de as in de ene richting te blijven draaien, maar niet in de andere.Afhankelijk van de toepassingIn situaties als deze is het van cruciaal belang dat u de exacte positie van uw roterende apparaat kent voordat de onderdelen bewegen.
Een absolute encoder geeft de werkelijke positie in realtime.het vermogen om de encoder te pollen voor realtime positie wanneer en als nodigOm je positie bij te houden met een inkrementele encoder, zelfs na de homing sequentie,je moet alle pulsen met externe circuits volgen (meestal via kwadrature decodering)Naast het benodigde externe circuit betekent dit ook dat er enige latentie is bij het bepalen van de positie.
Absolute encoders genereren een uniek, digitaal "woord" voor elke positie in de opgegeven resolutie
Er zijn ook andere voordelen.Systemen die absolute encoders implementeren zijn over het algemeen minder gevoelig voor elektrisch lawaai omdat ze hun positie verkrijgen door een foutgecontroleerde code van binaire encoders te lezen, of digitaal via een seriële bus, in plaats van incrementele encoders die pulsen moeten tellen.
Hiermee is verbonden het feit dat het relatief eenvoudig is om meer dan één absolute encoder in hetzelfde systeem te combineren misschien voor fabrieksautomatisering of in een robotarm met meerdere gewrichten.Als je incrementele encoders gebruikt, kan het controleren van de uitgangen van meerdere apparaten erg ingewikkeld worden, vereist aanzienlijke verwerkingskracht.Vooral die die je kunt koppelen aan een centrale communicatiebus., kunt u gegevens van elk individueel verkrijgen, wat veel minder verwerkingskracht vereist om de aflezing te interpreteren.
Absolute coderingstoepassingen
Na het uiteenzetten van de belangrijkste verschillen tussen absolute en incrementele encoders, laten we kort enkele specifieke scenario's bekijken waarin absolute encoders worden gebruikt.
Een belangrijke markt is de robotica, een snel groeiend gebied dat een breed scala aan sectoren bestrijkt.U vindt ze ook in de gezondheidszorgEen ander opkomend gebruiksgeval voor absolute coders zijn thuishulprobots.
Dit is echter slechts één gebied, met meer systemen die digitaal gaan en het prijsverschil tussen inkrementele en absolute encoders krimpen.De verscheidenheid aan toepassingen van absolute encoders wordt bijna eindeloos, zowel op de industriële als de consumentenmarkten.absolute encoders zijn een zeer effectieve en steeds goedkopere manier om de positie te bepalen.
Absolute encoder-opties
Het kiezen van het juiste type encoder voor uw productontwerp is essentieel, daarom is het zo belangrijk om de belangrijkste verschillen tussen incrementale en absolute encoders te begrijpen.Met de daling van de prijsverschillen en de veranderende technologieën, absolute encoders hebben veel duidelijke voordelen ten opzichte van hun incrementele tegenhangers, waardoor ze een intrigerende optie voor uw positie feedback vereisten.