Многоразовой ротационный кодер - это точный электромеханический датчик, который может не только измерить угловое положение вала в течение одного поворота (0 ° до 360 °),но также измерять совокупное количество полных вращенийОдноразовый кодер перезагружает свой выход с каждым оборотом, в то время как многоразовый кодер отличается, поскольку он может обеспечить как абсолютное угловое положение, так и общее количество вращений,позволяет получать точную обратную связь о положении в более широком диапазоне движения.
В передовых приложениях управления движением для достижения надежного мониторинга системы недостаточно захвата только одного угла оси 360 °.Когда вращательное движение механически сочетается с линейным смещением, систем передач или крупного оборудования, отслеживание общего числа оборотов становится решающим.обеспечение точной синхронизации и контроля сложных электромеханических системВ этой статье будет более подробно обсуждаться многоразовый кодер, включая его принцип работы, сценарии использования и другие соображения интеграции.
Функции и преимущества многоразовых кодеров
Мониторингом того, когда кодировщик одной катушки переворачивается с 359 ° до 0 °, программное обеспечение отслеживает вращение всей оси.Ошибки выборки, отключения электроэнергии, сбои связи и даже шум, вызванный вибрациями, могут привести к асинхронным скоростям вращения.Быстрые перевороты вблизи границы 0°/360° часто еще больше путают логику обнаружения переворотаДаже при обширных фильтрациях и корректировках алгоритма, программные решения по-прежнему подвержены потере точности.
Многоразовый абсолютный кодер решает эти проблемы на аппаратном уровне, интегрируя две ключевые функции:одноразовое разрешение тонкого угла поворота и встроенный тахометр для отслеживания полной скорости вращения валаИзмерение угла обычно использует емкостную, магнитную или оптическую технологию обнаружения, в то время как тахометр синхронно обновляет данные угла.Эта комбинация обеспечивает истинные абсолютные многоразовые повороты без зависимости от внешней логики переворачивания для обеспечения надежной и без ошибок обратной связи.
Сам тахометр может быть реализован различными способами. Механические кодеры используют системы на основе передач, магнитные конструкции обычно используют энергию импульса Вигена для записи оборотов,в то время как цифровые реализации полагаются на непрерывное электричество. The latter usually requires careful system design to maintain the continuity of the power supply (usually through backup batteries or software safeguards) in order to keep a record of the number of revolutions during power outages.
Как обращаться с многоразовыми кодерами при запуске
Основной проблемой при проектировании многоразовых кодеров является управление мощностью при сбросе, поскольку потеря сохраненных поворотов может повлиять на данные абсолютного положения.Люди обычно применяют различные инженерные стратегии, чтобы облегчить эту проблему:
Ссылка на переключатель происхождения или предела - при активации система будет привозить механизм к заранее определенной точке отсчета и перезапускать положение кодера.
Сохранить последнее известное значение - Если есть хост-контроллер или неплавная память, система может сохранить последний записанный угол и обороты перед отключением.пока вал не двигается в течение периода отключения, эти значения будут повторно применяться.
Механическое блокирование вала - во время запланированных отключений или состояний сверхнизкой мощности вал может быть физически заблокирован, чтобы предотвратить вращение.достижение плавного восстановленияЭтот метод особенно подходит для портативных или батарейных систем.
Реинсталирование слоя системы - для приложений, которые могут переносить потерю нескольких кругов, система должна быть сброшена и перекалибрована при запуске с использованием внешних датчиков или безопасных состояний по умолчанию.Это уменьшает сложность, но применяется только для приложений обратной связи не критического положения.
Для приложений, которые не могут принять потерю оборотов в случае отключения электроэнергии, интегрированные резервные батареи являются одним из самых надежных решений.Этот метод не зависит от внешних методов перекалибровки или вспомогательных датчиков., что обеспечивает возможность продолжения питания кодера даже после коротких или длительных отключений электроэнергии.
С точки зрения энергопотребления именно здесь выбор технологии становится важным.Рабочее энергопотребление емкостных кодеров (таких как AMT серии Same Sky) обычно составляет только ~ 80 мВт, что делает их высокоэффективными для встроенных и батарейных конструкций.и долгосрочная поддержка может быть достигнута без чрезмерной емкости батареи.
Напротив, расход энергии магнитных кодеров обычно составляет от 150 до 500 мВт, в то время как оптические кодеры обычно требуют от 200 мВт до более 1 Вт в системах с высоким разрешением или на основе светодиодов.Это преимущество эффективности делает емкостные кодеры очень привлекательными в условиях ограниченной мощности, где каждый милливатт имеет решающее значение.