Co je to hřídelový kodér?

Kodér hřídele, také známý jako rotační kodér, je zařízení, které hlásí úhel natočení svého hřídele. Obecně je připevněn k hřídeli motoru nebo jinému rotačnímu zařízení a používá se ke sledování jeho aktuální polohy. Hřídelové enkodéry se často používají v robotických aplikacích, počítačových myších a průmyslových ovládacích prvcích. Často se také používají v měničích obráběcích strojů, objektivů fotoaparátu a dalekohledech.

Kodér absolutního hřídele může určit aktuální polohu jeho hřídele kodéru od okamžiku jeho zapnutí. Na rozdíl od inkrementálního kodéru sleduje spíše absolutní polohu hřídele než polohu vzhledem k tomu, kde začal. Absolutní rotační kodér může použít mechanické, magnetické nebo optické senzory s rotujícím diskem pro určení polohy hřídele. Mechanické snímače používají posuvné kontakty a disk s kovovými vzory navrženými pro kódování polohy hřídele. Magnetické enkodéry snímají polohu magnetických proužků na disku, zatímco optická disková zařízení čtou speciálně kódované světlé a tmavé oblasti.

Polohová data z kodéru absolutní hřídele jsou vydávána v digitální nebo analogové formě, v závislosti na konstrukci zařízení. Digitální data jsou často reprezentována binárním, šedým kódem nebo binárním kódem. Šedý kód je modifikovaná forma binárního kódování, ve kterém se sousední kódy vzorů liší jen o jeden bit, což snižuje chyby v polohových datech. Digitální data mohou být obvykle vydávána paralelně nebo v sériovém formátu, jako je asynchronní doporučený standard (RS) 422. Často jsou podporovány také standardy, jako je sériové synchronní rozhraní (SSI) a síť kontrolérů (CAN).

Inkrementální rotační enkodéry, také známé jako kvadraturní enkodéry, měří relativní pohyb hřídele. Tento typ kodéru hřídele používá pouze dva optické nebo mechanické senzory k detekci rotace hřídele z jednoho úhlu do druhého. Chcete-li sledovat aktuální polohu, lze pomocí externích obvodů počítat pohyby hřídele z referenčního bodu. U mechanických kodérů se vačky na hřídeli dotýkají mechanických senzorů pro indikaci polohy. Optické enkodéry mohou zjistit pohyb čtením dvou světelných a tmavých stop s fotodiodami.

Zatímco většina inkrementálních kodérů vydává údaje o poloze se čtvercovými vlnami, které jsou 90 stupňů mimo fázi, některé mohou místo toho vytvářet sinusové vlny. Lineární inkrementální kodéry měří vzdálenost v přímé linii spíše než v rotaci. Často se používají v obráběcích strojích. Některé inkrementální kodéry zahrnují paměť se záložní baterií pro zaznamenávání informací o počtu. Tento typ snímače hřídele v kombinaci s referenčním bodem lze použít ke sledování absolutní polohy, a to i při zapnutí.

Optický kodér rotačního hřídele se obvykle může otáčet při vysokých rychlostech. Některé jednotky se mohou otáčet až 30 000 otáček za minutu (RPM). Naproti tomu většina mechanických kodérů má mnohem omezenější rychlost.