Was ist ein Drehgeber?
Ein Drehgeber, auch Drehgeber genannt, ist ein Gerät, das den Drehwinkel seiner Welle meldet. Es ist im Allgemeinen an einer Motorwelle oder einer anderen Drehvorrichtung angebracht und wird zum Verfolgen seiner aktuellen Position verwendet. Drehgeber werden häufig in Roboteranwendungen, Computermäusen und Industriesteuerungen eingesetzt. Sie werden auch häufig in Werkzeugmaschinenwechslern, Kameralinsen und Teleskopen eingesetzt.
Ein absoluter Drehgeber kann die aktuelle Position seiner Drehgeberwelle vom Moment des Einschaltens an bestimmen. Im Gegensatz zu einem Inkrementalgeber wird hier die absolute Wellenposition und nicht die Position relativ zu ihrem Ausgangspunkt verfolgt. Ein absoluter Drehgeber kann mechanische, magnetische oder optische Sensoren mit einer rotierenden Scheibe verwenden, um die Wellenposition zu bestimmen. Mechanische Encoder verwenden Schleifkontakte und eine Scheibe mit Metallmustern, um die Wellenposition zu codieren. Magnetische Codierer erfassen die Position magnetisierter Streifen auf einer Disc, während optische Disc-Geräte speziell codierte helle und dunkle Bereiche lesen.
Die Positionsdaten eines absoluten Drehgebers werden je nach Geräteausführung digital oder analog ausgegeben. Digitale Daten werden häufig in Binär-, Gray-Code- oder binärcodierten Dezimalzahlen dargestellt. Gray-Code ist eine modifizierte Form der Binärcodierung, bei der sich benachbarte Mustercodes nur um ein Bit unterscheiden, wodurch Fehler in den Positionsdaten verringert werden. Die digitalen Daten können in der Regel parallel oder in einem seriellen Format ausgegeben werden, z. B. als asynchroner Recommended Standard (RS) 422. Häufig werden auch Standards wie die serielle synchrone Schnittstelle (SSI) und das Controller Area Network (CAN) unterstützt.
Inkrementale Drehgeber, auch Quadraturgeber genannt, messen die relative Wellenbewegung. Bei dieser Art von Drehgebern werden nur zwei optische oder mechanische Sensoren verwendet, um die Drehung der Welle von einem Winkel zum nächsten zu erfassen. Um die aktuelle Position zu verfolgen, können externe Schaltkreise verwendet werden, um Wellenbewegungen von einem Referenzpunkt aus zu zählen. Bei mechanischen Drehgebern berühren Nocken auf der Welle mechanische Sensoren, um die Position anzuzeigen. Optische Codierer können die Bewegung bestimmen, indem sie zwei hell- und dunkelcodierte Spuren mit Fotodioden lesen.
Während die meisten Inkrementalgeber Positionsdaten mit um 90 Grad phasenverschobenen Rechtecken ausgeben, können einige stattdessen Sinuswellen erzeugen. Lineare Inkrementalgeber messen den Abstand eher auf einer geraden Linie als in Rotation. Sie werden häufig in Werkzeugmaschinen eingesetzt. Einige Inkrementalgeber enthalten einen Speicher mit einer Batteriesicherung zum Aufzeichnen von Zählerinformationen. Diese Art von Drehgeber in Kombination mit einem Referenzpunkt kann verwendet werden, um die absolute Position auch beim Einschalten zu verfolgen.
Ein optischer Drehgeber kann sich normalerweise mit hohen Geschwindigkeiten drehen. Einige Geräte können bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute (U / min) drehen. Im Gegensatz dazu sind die meisten mechanischen Encoder in der Geschwindigkeit viel begrenzter.