Vad är en axelkodare?
En axelkodare, även känd som en roterande kodare, är en anordning som rapporterar dess axelns rotationsvinkel. Det är vanligtvis fäst på en motoraxel eller annan rotationsanordning och används för att spåra dess nuvarande position. Axelkodare används ofta i robotapplikationer, datormöss och industriella kontroller. De används också ofta i maskinverktygsväxlare, kameralinser och teleskop.
En absolut axelkodare kan bestämma den aktuella positionen för dess kodaraxel från det ögonblick som den startas. Till skillnad från en inkrementell kodare spårar den den absoluta axelpositionen snarare än positionen relativt där den startade. En absolut roterande kodare kan använda mekaniska, magnetiska eller optiska sensorer med en roterande skiva för att bestämma axelpositionen. Mekaniska kodare använder glidkontakter och en skiva med metallmönster som är utformade för att koda axelns position. Magnetkodare känner av magnetiserade band på en skiva medan optiska skivanordningar läser speciellt kodade ljusa och mörka områden.
Positiondata från en absolut axelkodare matas ut i antingen digital eller analog form, beroende på anordningens utformning. Digital data representeras ofta i binär, grå kod eller binärkodad decimal. Grå kod är en modifierad form av binär kodning där intilliggande mönsterkoder skiljer sig med bara en bit, vilket minskar fel i positionsdata. Digitala data kan vanligtvis matas ut parallellt eller i seriellt format, t.ex. asynkron rekommenderad standard (RS) 422. Standarder som seriellt synkront gränssnitt (SSI) och styrenhetsnätverk (CAN) stöds också ofta.
Inkrementella roterande kodare, även kända som kvadraturkodare, mäter relativ axelrörelse. Denna typ av axelkodare använder endast två optiska eller mekaniska sensorer för att detektera axelrotation från en vinkel till nästa. För att hålla reda på det aktuella läget kan externa kretsar användas för att räkna axelrörelser från en referenspunkt. I mekaniska kodare kommer kammar på axeln kontakt med mekaniska sensorer för att indikera position. Optiska kodare kan bestämma rörelse genom att läsa två ljus- och mörkkodade spår med fotodioder.
Medan de flesta inkrementella kodare sänder ut positionsdata med kvadratiska vågor som är 90 grader ur fas, kan vissa producera sinusvågor istället. Linjära inkrementella kodare mäter avståndet i en rak linje snarare än i rotation. De används ofta i maskinverktyg. Vissa inkrementella kodare inkluderar minne med en batteribackup för att spela in räkneinformation. Denna typ av axelkodare i kombination med en referenspunkt kan användas för att spåra absolut position, även vid uppstart.
En optisk roterande axelkodare kan vanligtvis vrida vid höga hastigheter. Vissa enheter kan rotera upp till 30 000 varv per minut (RPM). Däremot är de flesta mekaniska kodare mycket mer begränsade i hastighet.