Η βιομηχανική ρομποτική βασίζεται σε ελέγχους ακρίβειας για να καθοδηγεί τις κινήσεις τους και να επιτρέπει τη μέγιστη παραγωγικότητα.Θα επικεντρωθούμε στους αισθητήρες θέσης άξονα.Αυτό το άρθρο από το SameSky διερευνά τις διαφορές μεταξύ των σχετικών αυξητικών και απόλυτων περιστρεφόμενων κωδικοποιητών.
Όταν χρειάζεται να μετρήσει την ταχύτητα, την κατεύθυνση της κίνησης ή τη θέση ενός περιστρεφόμενου άξονα, θα χρειαστεί πιθανότατα ένα περιστρεφόμενο κωδικοποιητή.Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι που πρέπει να εξετάσουμε.: ο σταδιακός κωδικοποιητής και ο απόλυτος κωδικοποιητής.
Η σωστή επιλογή είναι σημαντική, γι' αυτό έχουμε συντάξει αυτόν τον σύντομο οδηγό για τους απόλυτους κωδικοποιητές, για να σας βοηθήσουμε να καταλάβετε τι είναι, πώς διαφέρουν από τους σταδιακούς κωδικοποιητές,και τις καταστάσεις που μπορεί να χρειαστείς ένα.
Τι είναι ένας απόλυτος κωδικοποιητής;
Ένας απόλυτος κωδικοποιητής παρέχει μια μοναδική τιμή θέσης ή λέξη δεδομένων σε κάθε σημείο περιστροφής που αντιπροσωπεύει τη θέση του κωδικοποιητή.ένας απόλυτος κωδικοποιητής μπορεί να σας πει την ακριβή θέση του περιστρεφόμενου άξονα που μετράΧρησιμοποιεί έναν οπτικό, μαγνητικό ή χωρητικό αισθητήρα για να διαβάσει έναν μοναδικό κώδικα από έναν δίσκο που περιστρέφεται με τον άξονα.ένας απόλυτος κωδικοποιητής μπορεί να το κάνει αυτό χωρίς να χρειάζεται να περιστρέψει τον άξονα και μπορεί να παρακολουθεί αυτή τη θέση ακόμη και σε περιπτώσεις προσωρινής απώλειας ισχύοςΌσο περισσότεροι μοναδικοί κωδικοί υπάρχουν στον δίσκο του κωδικοποιητή, τόσο πιο ακριβής θα είναι η ανάγνωση της θέσης σας.
Οι ανάλυσεις εκφράζονται με όρους bits (δυαδικά ψηφία) που αντιστοιχούν στον αριθμό των μοναδικών λέξεων δεδομένων σε μία περιστροφή.Οι απόλυτοι κωδικοποιητές είναι επίσης σε μονοτροπικές και πολυτροπικές παραλλαγέςΟι κωδικοποιητές μίας στροφής παρέχουν δεδομένα θέσης σε μία πλήρη περιστροφή, 360°, με την έξοδο να επαναλαμβάνεται για κάθε περιστροφή του άξονα.Οι κωδικοποιητές πολλαπλών στροφών παρέχουν επίσης δεδομένα θέσης σε μία μόνο στροφή, αλλά διαθέτουν πρόσθετο μετρητή περιστροφών που μετρά τον αριθμό των περιστροφών.
Απόλυτοι έναντι αυξητικών κωδικοποιητών
Αντίθετα, ένας σταδιακός κωδικοποιητής λειτουργεί παράγοντας παλμούς καθώς ο άξονας περιστρέφεται.Αυτοί οι παλμοί πρέπει να παρακολουθούνται ή να μετρούνται από ηλεκτρονικά εξωτερικά του κωδικοποιητή.
Τυπικές κλιματικές μορφές κύματος κωδικοποιητή 90° εκτός φάσης
Οι ανάλυσεις αντιπροσωπεύονται από τον αριθμό των παλμών ανά στροφή, PPR, και αντιπροσωπεύουν τον αριθμό των υψηλών παλμών που θα έχει ένας πρόσθετος κωδικοποιητής από οποιαδήποτε από τις εξόδους τετραγωνικού κύματος.
Επειδή η έξοδος ενός πρόσθετου κωδικοποιητή είναι μόνο σε 1 από τις 4 επαναλαμβανόμενες καταστάσεις, ο κωδικοποιητής πρέπει να αναφέρεται σε μια γνωστή σταθερή θέση ή "σπίτι" για να παρέχει σημαντικές πληροφορίες θέσης.Από το σπίτι, συχνά ευθυγραμμισμένη με τον παλμό δείκτη του κωδικοποιητή, η σταδιακή αλλαγή της περιστροφής του άξονα μπορεί στη συνέχεια να παρακολουθείται και να γνωρίζεται η απόλυτη θέση του άξονα.Αυτό πρέπει να συμβαίνει κάθε φορά που ανοίγετε τον κλιμακωτό κωδικοποιητήΩς εκ τούτου, απαιτείται μεγαλύτερη διάρκεια για να ληφθεί η απόλυτη θέση ανάγνωσης και ο άξονας πρέπει να περιστραφεί για να την παρέχει.
Οι πρόσθετοι κωδικοποιητές είναι λιγότερο περίπλοκοι από τα απόλυτα μοντέλα, και ως εκ τούτου συνήθως λιγότερο ακριβά (αν και η διαφορά τιμών συρρικνώνεται).την κατεύθυνση κίνησης, ή τη σχετική θέση, ένας αυξητικός κωδικοποιητής είναι συνήθως η καλύτερη επιλογή, αλλά όταν η απόλυτη θέση είναι η βασική σας ανησυχία, ένας απόλυτος κωδικοποιητής είναι ο τρόπος να πάει.
Γιατί να επιλέξετε έναν απόλυτο κωδικοποιητή έναντι ενός πρόσθετου κωδικοποιητή;
Πρώτον, επειδή ένας απόλυτος κωδικοποιητής διατηρεί τη θέση του άξονα, η θέση είναι γνωστή μόλις του δώσετε ενέργεια.Δεν χρειάζεται να περιμένετε για μια homing ή βαθμονόμηση ακολουθία για να ολοκληρωθεί και μπορεί να πάρει τα δεδομένα θέσης που χρειάζεστε πιο γρήγορα στην εκκίνηση ή μετά από μια διακοπή ρεύματος, ακόμη και αν ο άξονας έχει στροφηθεί ενώ ο κωδικοποιητής ήταν κλειστός.
Η γνώση της απόλυτης θέσης κατά την εκκίνηση μπορεί να είναι απαραίτητη σε πολλά συστήματα, όπου σε ορισμένες θέσεις είναι ασφαλές να συνεχίσει να περιστρέφεται ο άξονας προς τη μία κατεύθυνση, αλλά όχι προς την άλλη.Ανάλογα με την εφαρμογήΣε τέτοιες καταστάσεις, είναι κρίσιμο να γνωρίζετε την ακριβή θέση της περιστρεφόμενης συσκευής σας πριν μετακινηθούν κάποια μέρη.
Εξίσου σημαντικό, ένας απόλυτος κωδικοποιητής παρέχει πραγματική θέση σε πραγματικό χρόνο.να είναι σε θέση να δημοσκοπήσει τον κωδικοποιητή για την θέση σε πραγματικό χρόνο όταν και όπως απαιτείταιΓια να παρακολουθήσετε τη θέση σας με έναν κλιμακωτό κωδικοποιητή, ακόμα και μετά την ακολουθία εντοπισμού,Πρέπει να παρακολουθήσετε όλους τους παλμούς με εξωτερικά κυκλώματα (συνήθως μέσω τετραγωνικής αποκωδικοποίησης)Εκτός από το εξωτερικό κύκλωμα που απαιτείται, αυτό σημαίνει επίσης ότι υπάρχει κάποια καθυστέρηση στον προσδιορισμό της θέσης.
Οι απόλυτοι κωδικοποιητές παράγουν μια μοναδική ψηφιακή λέξη για κάθε θέση στην αναφερόμενη ανάλυση
Υπάρχουν και άλλα οφέλη.Τα συστήματα που εφαρμόζουν απόλυτους κωδικοποιητές είναι γενικά λιγότερο ευαίσθητα στον ηλεκτρικό θόρυβο επειδή λαμβάνουν θέση διαβάζοντας έναν κωδικό που ελέγχεται με σφάλμα από δυαδικούς κωδικοποιητές, ή ψηφιακά μέσω μιας σειριακής λεωφορείας, αντί για αυξητικούς κωδικοποιητές που πρέπει να μετρήσουν παλμούς.
Συνδεδεμένο με αυτό είναι το γεγονός ότι είναι σχετικά απλό να συνδυαστούν περισσότεροι από έναν απόλυτοι κωδικοποιητές στο ίδιο σύστημα ∙ ίσως για αυτοματοποίηση εργοστασίου ή σε ρομποτικό βραχίονα με πολλαπλές αρθρώσεις.Αν χρησιμοποιείτε σταδιακούς κωδικοποιητές, η παρακολούθηση των εξόδων από πολλές συσκευές μπορεί να γίνει πολύ περίπλοκη, απαιτώντας σημαντική επεξεργαστική ισχύ.Ιδιαίτερα αυτά που μπορείτε να συνδέσετε με ένα κεντρικό λεωφορείο επικοινωνίας, μπορείτε να αποκτήσετε δεδομένα από κάθε ένα ξεχωριστά, το οποίο απαιτεί πολύ λιγότερη ισχύ επεξεργασίας για την ερμηνεία της ανάγνωσης.
Εφαρμογές απόλυτων κωδικοποιητών
Αφού καθορίσουμε τις βασικές διαφορές μεταξύ απόλυτων και αυξητικών κωδικοποιητών, ας εξετάσουμε εν συντομία ορισμένα συγκεκριμένα σενάρια όπου χρησιμοποιούνται απόλυτοι κωδικοποιητές.
Μια βασική αγορά είναι η ρομποτική, ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας που καλύπτει μια ευρεία ποικιλία τομέων.Θα τα βρείτε και στην υγειονομική περίθαλψη.Για παράδειγμα, η εξ αποστάσεως χειρουργική επέμβαση απαιτεί μεγάλες ποσότητες εξαιρετικά ακριβών πληροφοριών θέσης από ρομποτικά χέρια.
Ωστόσο, αυτό είναι μόνο ένας τομέας, με περισσότερα συστήματα να γίνονται ψηφιακά και το χάσμα τιμών μεταξύ των σταδιακών και των απόλυτων κωδικοποιητών να συρρικνώνεται,Η ποικιλία των εφαρμογών για τους απόλυτους κωδικοποιητές γίνεται σχεδόν ατελείωτηΑπό τις αυτοματοποιημένες πύλες και τις κάμερες μέχρι την αυτοματοποίηση των εργοστασίων,Οι απόλυτοι κωδικοποιητές είναι ένας εξαιρετικά αποτελεσματικός και όλο και πιο οικονομικός τρόπος προσδιορισμού της θέσης.
Απόλυτες επιλογές κωδικοποιητή
Η επιλογή του σωστού τύπου κωδικοποιητή για το σχεδιασμό του προϊόντος σας είναι απαραίτητη, γι' αυτό είναι τόσο σημαντικό να κατανοήσετε τις βασικές διαφορές μεταξύ των σταδιακών και των απόλυτων κωδικοποιητών.Με τα χάσματα τιμών να κλείνουν και τις τεχνολογίες να αλλάζουν, οι απόλυτοι κωδικοποιητές έχουν πολλά ξεχωριστά πλεονεκτήματα έναντι των αυξητικών ομολόγων τους, καθιστώντας τους μια ενδιαφέρουσα επιλογή για τις απαιτήσεις ανατροφοδότησης θέσης.