Co to jest enkoder wału?
Enkoder wału, znany również jako enkoder obrotowy, jest urządzeniem, które zgłasza kąt obrotu wału. Jest ogólnie przymocowany do wału silnika lub innego urządzenia obrotowego i służy do śledzenia jego aktualnej pozycji. Enkodery wałkowe są często używane w robotach, myszach komputerowych i urządzeniach sterowania przemysłowego. Są również często stosowane w zmieniaczach obrabiarek, obiektywach kamer i teleskopach.
Enkoder absolutny wału może określić bieżącą pozycję wału enkodera od momentu włączenia. W przeciwieństwie do enkodera inkrementalnego, śledzi on bezwzględną pozycję wału, a nie pozycję względem miejsca, w którym zaczął. Absolutny enkoder obrotowy może wykorzystywać czujniki mechaniczne, magnetyczne lub optyczne z obracającą się tarczą do określania położenia wału. Enkodery mechaniczne wykorzystują styki przesuwne i tarczę z metalowymi wzorami zaprojektowanymi do kodowania położenia wału. Enkodery magnetyczne wykrywają położenie namagnesowanych pasków na dysku, podczas gdy urządzenia optyczne odczytują specjalnie zakodowane jasne i ciemne obszary.
Dane pozycji z enkodera absolutnego wału są wyprowadzane w postaci cyfrowej lub analogowej, w zależności od konstrukcji urządzenia. Dane cyfrowe są często przedstawiane w postaci kodu binarnego, szarego lub dziesiętnego. Szary kod to zmodyfikowana forma kodowania binarnego, w której sąsiednie kody wzorców różnią się tylko o jeden bit, redukując błędy w danych pozycji. Dane cyfrowe mogą zwykle być wyprowadzane równolegle lub w formacie szeregowym, takim jak asynchroniczny zalecany standard (RS) 422. Często obsługiwane są również standardy, takie jak szeregowy interfejs synchroniczny (SSI) i sieć kontrolera (CAN).
Przyrostowe enkodery obrotowe, znane również jako enkodery kwadraturowe, mierzą względny ruch wału. Ten typ enkodera wału wykorzystuje tylko dwa czujniki optyczne lub mechaniczne do wykrywania obrotu wału od jednego kąta do drugiego. Aby śledzić bieżącą pozycję, można wykorzystać obwód zewnętrzny do zliczania ruchów wału od punktu odniesienia. W enkoderach mechanicznych krzywki na wale stykają się z czujnikami mechanicznymi w celu wskazania pozycji. Enkodery optyczne mogą określać ruch, odczytując dwie ścieżki kodowane światłem i ciemnością za pomocą fotodiod.
Podczas gdy większość enkoderów inkrementalnych wyprowadza dane pozycji za pomocą fal prostokątnych, które są o 90 stopni poza fazą, niektóre mogą zamiast tego wytwarzać fale sinusoidalne. Liniowe enkodery inkrementalne mierzą odległość w linii prostej zamiast w rotacji. Często stosuje się je w obrabiarkach. Niektóre enkodery inkrementalne obejmują pamięć z podtrzymaniem bateryjnym do rejestrowania informacji o zliczaniu. Ten typ enkodera wału w połączeniu z punktem odniesienia może być używany do śledzenia położenia bezwzględnego, nawet podczas uruchamiania.
Optyczny enkoder obrotowy wału może zwykle obracać się z dużą prędkością. Niektóre jednostki mogą obracać się z prędkością do 30 000 obrotów na minutę (RPM). Natomiast większość enkoderów mechanicznych ma znacznie bardziej ograniczoną prędkość.