? подключение энкодера к ардуино (ky-040)

Содержание

Оптический энкодер — что это?

Данный преобразователь представляет собой жестко закрепленный на валу диск, сделанный из стекла. Энкодер оптический, в отличие от вышеописанных датчиков, дополнительно оборудован оптическим растором, который в процессе поворота вала перемещается и преобразовывает вращательный момент в поток света, принимаемый впоследствии фотодатчиком.

Данный тип преобразователя фиксирует углы вращения, где каждому уникальному положению соответствует специальный неповторимый код из цифр. Он вместе с количеством оборотов и представляет собой единицу измерения датчика. Подключение энкодера и принцип его действия идентичны функционированию инкрементального устройства, описанного выше.

WDG40A — Энкодер инкрементальный, оптический. Цельный вал. Сервофланец Ø 40 мм

Технические данные WDG 40A:— Количества импульсов: 4, 9, 10, 15, 20, 25, 28, 30, 36, 40, 50, 60, 90, 100, 120, 125, 128, 150, 160, 180, 200, 235, 250, 300, 314, 318, 360, 400, 500, 600, 625, 635, 720, 900, 1000, 1024, 1080, 1200, 1250, 1500, 1800, 2000, 2048, 2500— Корпус: диаметр 40 мм, длина 36 мм— Вал: диаметр 6 мм, длина 11,5 мм— Максимальное число оборотов: 12000 об/мин.— Нагрузка на подшипник: макс. 80 N радиальная, 50 N аксиальная— Выходные каналы: AB, ABN, инвертированные AB, ABN— Предельная частота: 200 кГц— Рабочее напряжение: 4,75 — 5,5 В DC— Рабочая температура:-20 — +80°C— Класс защиты: IP67

Документация на сайте производителя:

английский >>   немецкий >>

WDG100G — Энкодер инкрементальный, оптический.Сквозной полый вал. Корпус Ø 100 мм

Документация на сайте производителя:английский >>   немецкий >>

  • Количества импульсов: 512, 1000, 1024, 2048, 2500, 3600, 4096, 4500, 5000, 8192, 10240, 16384, 20480
  • Корпус: диаметр 100 мм, длина 37 мм
  • Вал: диаметр 25, 25,4, 28, 30, 32, 35, 36, 38, 40, 42 и 45 мм, длина 42 мм
  • Максимальное число оборотов: 3500 об/мин
  • Нагрузка на подшипник: макс. 200 N радиальная, 100 N аксиальная
  • Выходные каналы: ABN, ABN, инвертированные AB, ABN
  • Предельная частота: 600 кГц
  • Рабочее напряжение: 4,75 — 5,5 В DC, 10 — 30 В DC, 5 — 30 В DC
  • Рабочая температура:-20 — +80°C, опционально -40 — +80°C
  • Синусный выход
  • Класс защиты: IP50

WDG40S — Энкодер инкрементальный, оптический. Цельный вал. Винтовой фланец Ø 40 мм

Технические данные WDG 40S:— Количества импульсов: 4, 9, 10, 15, 20, 25, 28, 30, 36, 40, 50, 60, 90, 100, 120, 125, 128, 150, 160, 180, 200, 235, 250, 300, 314, 318, 360, 400, 500, 600, 625, 635, 720, 900, 1000, 1024, 1080, 1200, 1250, 1500, 1800, 2000, 2048, 2500— Корпус: диаметр 40 мм, длина 33,5 мм— Вал: диаметр 6 мм, длина 13 мм— Максимальное число оборотов: 12000 об/мин.— Нагрузка на подшипник: макс. 80 N радиальная, 50 N аксиальная— Выходные каналы: AB, ABN, инвертированные AB, ABN— Предельная частота: 200 кГц— Рабочее напряжение: 4,75 — 5,5 В DC— Рабочая температура:-20 — +80°C— Класс защиты: IP67, в начале вала IP65

Документация на сайте производителя:

английский >>   немецкий >>

N (или R или Z) метки

В линейных энкодерах существует практика установки дополнительной шкалы (и соответствующего сигнала) аналогичного сигналу Z датчика угла поворота. Но в линейных энкодерах они устанавливаются не в единственном экземпляре, а повторяются с определенным интервалом. В случае, с попавшими мне в руки линейками DC11 — каждые 100мм. Причем первый находится в непосредственной близости от одного из краев линейки. Соответственно последний от края линейки может отстоять сколь угодно далеко.

Основная цель такого сигнала — контроль ошибок и установка линейки в нулевое состояние.

При этом используется 2 сигнала управления, кроме, собственно, таймера/прерывания для сигналов А и B. Один из этих сигналов «просит» контроллер линейки включить режим калибровки/сброса на «0» при первом поступившем сигнале N. А второй сигнал — от контроллера линеек к компьютеру, сообщающий о том, что сигнал был найден и в этот момент линейка счетчик линейки был сброшен.
Прелесть этого алгоритма заключается в том, что немедленная остановка не требуется. Поскольку, даже, если датчик проехал дальше, то счетчик уже будет содержать расстояние от метки до текущей позиции.
При такой точности позиционирования повторная калибровка не требуется. Контроллер уже точно знает где находится первая метка и с какой стороны она была найдена (левее текущей позиции или правее, т.е. счетчик положителен или отрицателен).

Второе применение меток — контроль ошибки. Если каждые 100мм расположена метка, то легко предположить, что расстояние между метками должно быть кратно числу подсчитываемых импульсов на этом расстоянии. В нашем случае это 1000 или 2000 или 4000 умноженные на 100. Т.е. 100 или 200 или 400 тысяч единиц от одной метки до другой.
В случае, если встречена метка N, а число импульсов не кратно суммарной величине импульсов, должна выполниться процедура коррекции.
Однако, коррекция должна производиться PID контроллером и контролирующим все передвижения устройством ибо если коррекция будет значительной и будет внесена автоматически, то управляющая программа может принять не верное решение в момент «перескока» значения счетчиков положения.
Стоит также учитывать тот факт, что, в контексте станка с ЧПУ, управляющая программа и деталь, которая с ее помощью изготавливается, может находиться в пределах между двумя метками N и ни разу за все время работы программы не скорректироваться. Ввиду чего накопленная ошибка, связанная с возможными потерями импульсов может быть очень велика.
В связи с вышеизложенным стоти предусмотреть в программе «отъезд» к точке расположения метки N каждые несколько циклов работы управляющей программы. В этом случае корреткировка будет вноситься постоянно и общая накопленная ошибка не будет слишком сильно влиять на точность изготовленной детали.

Механические требования

Прежде чем энкодер сможет обеспечивать обратную связь, он должен быть механически установлен в системе. Доступно множество вариантов монтажа. Основными факторами, которые рекомендуется учитывать, являются: доступное пространство, желаемая конфигурация, а также механические характеристики вала двигателя и нагрузка, которая будет взаимодействовать с энкодером.

По этим показателям преобразователи можно разделить на датчики с цельным (сплошным) или полым валом. Муфты могут быть угловыми, линейными и компенсировать осевой зазор вала двигателя, уменьшая износ подшипников. Однако такая конфигурация может поставить под угрозу способность системы обеспечивать точную обратную связь.

Энкодеры с полым валом имеют одно существенное преимущество перед датчиками со сплошным валом, в которых электрический ток проходит вдоль линии вала к электронным компонентам. Для датчиков с полым валом не связан с валом двигателя. Это исключает прохождение электрических импульсов по валу, и предотвращает повреждение электроники.

Еще одно важное механическое соображение — это выбор преобразователя с подходящим подшипником. Подшипники — это наиболее часто встречающиеся участки, подверженные повреждению энкодеров и приводящие к ограничению скорости

Важно убедиться, что подшипник выдерживает не только размер, но и тип нагрузки.

Радиальная нагрузка проявляет силы, отличные от осевой, и каждая приложенная нагрузка влияет на производительность и срок службы энкодера, если она специально не выбрана и не рассчитана в соответствии с требованиями конкретной задачи.

В зависимости от области применения более подходящим выбором могут быть датчики без подшипников. В них градуированный диск прикреплен к вращающемуся валу двигателя, а статическая часть энкодера прикреплена к передней части двигателя. В результате отпадает зависимость в несущем элементе, который является одним из основных по ограничению срока службы и скорости кодировщика.

Производители датчиков линейных и угловых перемещений предлагают различные варианты монтажа, включая передние фланцы, сервофланцы, квадратные фланцы для энкодеров с жестким валом и крепежные элементы для версий с полым валом. Внесение изменений в поле — подходящий метод для эффективной адаптации энкодера к конструкции системы привода. Однако такой подход может иметь обратный эффект. Многие пользователи думают, что достаточно просто просверлить соответствующие отверстия и установить энкодер, но упускают из виду, что установка должна быть чрезвычайно точной, чтобы гарантировать точность датчика, заявленную производителем. Ни при каких обстоятельствах не рекомендуется изменять заводскую монтажную конфигурацию.

Таким образом, правильный выбор кодировщика в соответствии с приложением — это вопрос оценки множества возможностей. Стоит отметить, что на рынке доступны как стандартные, так и специализированные кодировщики. Выбор наиболее подходящего решения может быть сделан только после сбора достаточной информации о приложении.

Важно, чтобы тип преобразователя и его разрешение действительно соответствовали рабочей задаче, чтобы не вызвать негативных последствий в работе системы

Инкрементальные энкодеры

Выходной сигнал инкрементальных энкодеров генерируется каждый раз, когда вал проворачивается на определенный угол, а разрешение устройства определяется количеством сигналов на оборот. Каждый раз, когда на датчик подается питания, он начинает отсчет с нуля независимо от того, где находится вал и каково было его предыдущее положение. Необходима установка начальной точки отсчета как при настройке системы в первый раз, так и после отключения питания энкодера. Необходима полная перенастройка инкрементального датчика с начальной точки после отключения.

Поворотные инкрементные энкодеры хранят данные во внешнем буфере или счетчике. Батарейные резервные копии могут помочь устранить необходимость повторной настройки после запланированных или незапланированных остановок. Инкрементальные датчики, как правило, проще в использовании и дешевле, чем абсолютные.

БИБЛИОТЕКА ACCELMOTOR

AccelMotor v1.2

Библиотека для расширенного управления и стабилизации мотора с энкодером

  • Наследует все фишки из библиотеки GyverMotor (поддержка разных драйверов и режимов)
  • Режим поддержания скорости с обратной связью
  • Режим поворота на заданный угол с обратной связью
  • Настраиваемые коэффициенты PID регулятора
  • Ограничение ускорения и скорости
  • Библиотека принимает любой тип обратной связи: энкодер, потенциометр, и т.д.
  • Поддержка мотор-редукторов, настройка передаточного отношения энкодера
  • Регулятор учитывает “мёртвую зону” мотора
  • Все функции работают в градусах и “тиках” энкодера

Поддерживаемые платформы: все Arduino (используются стандартные Wiring-функции)

Фильтрация дребезга контактов механического энкодера

Механические энкодеры имеют встроенные переключатели, которые формируют сигнал на квадратурном выходе во время вращения.

Дребезг контактов на выходе механического энкодера

Когда имеем дело с сигналами энкодера, основной проблемой является дребезг контактов. Он вызывает ошибочное определение направления вращения и величины поворота вала энкодера и делает использование энкодеров проблематичным. Мы можем избавиться от дребезга контактов, отфильтровывая его в программе или используя дополнительные схемы фильтрации.

Фильтрация шума в программном обеспечении микроконтроллера является одним из вариантов фильтрации, но она обладает некоторыми недостатками. Вам необходимо написать более сложный код для обработки шума. Фильтрация займет время обработки и внесет задержки в основной поток программы. Вам может потребоваться установить таймеры, чтобы игнорировать интервалы дребезга контактов. В конце концов, возможно, у вас не получится получить удовлетворительный и надежный результат.

Фильтрация шума с помощью дополнительных аппаратных средств проще, и она останавливает шум еще в его источнике. Вам понадобится RC фильтр первого порядка. На рисунке ниже вы можете увидеть, как выглядит сигнал после использования RC фильтра.

RC фильтр и форма сигнала на его выходе

RC-фильтр замедляет время спада и время нарастания и обеспечивает аппаратное удаление дребезга контактов. При выборе пары резистор-конденсатор вы должны учитывать максимальную частоту вращения. Иначе будет отфильтрован и ожидаемый отклик энкодера.

Монтаж энкодеров

По монтажу сразу скажу главное — вал энкодера должен быть надежно зафиксирован! Бывали случаи, когда из-за проскальзывания самодельных и даже штатных муфт глючили производственные линии, и мы долго не могли найти причину — ведь все остается исправным!

Вал энкодера никогда не будет соосным с вращающимся валом (вспомните, для чего нужен карданный вал). Поэтому используются специальные заводские переходные муфты, нужно надежно их крепить и периодически проверять качество монтажа.

Корпус любого энкодера всегда неподвижен. Вращается только его внутренняя подвижная часть

Существуют энкодеры с полым валом, которые надеваются непосредственно на измеряемый вал и там фиксируются. Там даже нет такого понятия, как несоосность. Их гораздо проще монтировать, и они надежнее в эксплуатации. Чтобы энкодер при этом не прокручивался, используется лишь металлический поводок. На фото ниже показан энкодер с полым валом (обозначен В21.1), надетый на вал редуктора.


Энкодер с полым валом

Механические

Отличаются наличием диска, материал которого представлен диэлектриком, с нанесённым на него выпуклым или непрозрачным участком. В механической системе абсолютный угол считывается с помощью линейки переключателей/контактов, а в оптической с помощью линейки оптронов. Выходной сигнал представлен кодом Грея, позволяющим убрать неоднозначность интерпретируемого сигнала.

Недостаток механического энкодера представляет собой дребезжание контактов, зачастую приводящий к неверному подсчёту и выявлению направления движения. Оптический и магнитный энкодеры не имеют этой особенности.

Монтаж и подключение датчиков поворота

Как правило, энкодеры устанавливают на валах, с которых нужно считывать информацию. Чтобы компенсировать различия в размерах, используют переходные муфты

Важно прочно закрепить корпус датчика при монтаже

Чаще всего угловые энкодеры работают вместе с контроллерами. Преобразователь подключают к нужным выходам. Затем программа определяет положение объекта в текущий момент, его скорость и ускорение.

Варианты подключения

В самом простом варианте, энкодер подключают к счетчику, запрограммированному измерять скорость.

Однако чаще работа энкодера осуществляется вместе с контроллером. Примером служат датчики поворота на валах двигателей, совмещающих какие-либо детали между собой. С помощью вычислений на основе поступающих данных, система отслеживает зазор между деталями. Когда достигнуто некоторое минимальное значение, совмещение деталей останавливается, чтобы их не повредить.

Другой случай — подключение энкодеров на двигателях с частотными преобразователями, где они служат элементами обратной связи. Здесь принцип того, как подключить устройство, еще проще. Датчик угла поворота подключается к ним с помощью платы сопряжения. Это позволяет точно поддерживать скорость и момент двигателя.

При использовании самодельного энкодера, сделанного своими руками, способ подключения может быть другим. Желательно проверить оба перечисленных варианта, доведя устройство до исправной работы.

После подключения желательно проверить все мультиметром.

Инкрементальный энкодер принцип работы

Имея более простую конструкцию, преобразователь формирует импульсы, благодаря которым устройство приёма информации определяет нынешнее положение объекта, подсчитывая счётчиком число импульсов. Сразу после приведения данного вида ДУПа в действие положение интересующего объекта (вала) неизвестно. Для подключения системы отсчёта непосредственно к отсчётному началу такие датчики оснащены нулевой меткой. Через них валу необходимо пройти после соответствующего включения устройства.

Из недостатков данного вида датчиков можно выделить то, что определить пропуск импульсов от преобразователя не представляется возможным. Это соответственно является причиной накопления ошибки при выявлении поворотного угла объекта (пока он не пройдёт нуль-метку). Для выявления направления поворота используется пара измерительных каналов – косинусный и синусный. В них одинаковые импульсные последовательности перемещены ровно на 90 градусов относительно обоих каналов.

ПЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЩЁТОЧНЫМ МОТОРОМ

Решил я сделать библиотеку для управления обычным щёточным мотором с энкодером, которая позволила бы управлять им как шаговым (с либой AccelStepper) с поддержкой ускорения и ограничения максимальной скорости. Библиотека полностью наследует все инструменты по работе с мотором из GyverMotor. Основной метод библиотеки tick() принимает текущее положение вала мотора (сигнал с потенциометра или энкодера) и позволяет:

  • Сделать полноценный сервопривод из моторчика с редуктором и резистором на валу
  • Поддерживать скорость вращения моторчика под переменной нагрузкой (шпиндель станка)
  • Из моторчика с энкодером позволяет получить аналог шагового мотора с возможностью повернуть вал на нужное количество оборотов (градусов) с плавным ускорением и ограничением максимальной скорости

Типы поворотных энкодеров и как они работают

Прежде чем разбирать принцип подключения энкодера, стоит рассмотреть основные виды этих устройств и разобрать их конструкцию.

Механический поворотный энкодер

Поворотный угловой энкодер — это тот, который измеряет абсолютный угол закодированного вала, имея уникальный код для каждого положения вала. При этом каждая позиция диапазона/угла измерения, идентифицируется определенным кодом. Это означает, что отпадает необходимость в счетчиках, поскольку позиционные значения всегда доступны напрямую, даже если питание отключено.

Механический поворотный энкодер — это распространенный, недорогой вариант, который состоит из металлического диска и работает следующим образом:

  1. Металлический диск, расположенный на вале, используется вместе со стационарным подборщиком и вращается.
  2. Во время вращения, создается уникальный сигнал преобразуемый в код.
  3. Это означает, что каждое изменение положения фиксируется.
  4. Код используется для определения точного положения вала.

Приведенное выше объяснение относится к принципу работы механического датчика абсолютного вращения, но есть два других способа, с помощью которых можно обнаружить изменение положения и изменения оптических либо магнитных датчиков.

Оптические поворотные энкодеры

Оптические энкодеры состоят из диска, вала, стекла либо пластика с прозрачными и непрозрачными поверхностями, что позволяет источнику света и фотодетектору обнаруживать оптические сигналы. Такое обнаружение помогает определить позицию вала в любое время.

Процесс определения положения с помощью оптических энкодеров:

  1. Диск, прикрепленный к валу, вращается.
  2. В зависимости от положения диска, проходящий свет либо пропускается, либо блокируется.
  3. Полученный проходящий свет преобразуется в электрический сигнал.
  4. Преобразованный сигнал затем становится цифровым. Это используется для определения положения, скорости, угла и прочих параметров.

Магнитные энкодеры

Магнитные приборы состоят из серии магнитных полюсов для обозначения положения устройства и датчиков, которые обычно работают на эффекте Холла. Данное устройство имеет тот же принцип работы, что и оптические энкодеры, но вместо света, датчики обнаруживают изменение магнитных полей.

Процесс определения положения с помощью магнитных энкодеров:

  1. Присоединенный диск вращается.
  2. Магнитные датчики обнаруживают изменение магнитного поля из-за вращения.
  3. Такие изменения преобразуются в синусоидальные волны и преобразуются в цифровые сигналы для получения желаемого результата.

Дальнейшее чтение

Этот раздел предоставляет больше ресурсов по теме, если вы хотите углубиться.

Сообщений

Encoder-Decoder Длинные сети кратковременной памяти
Внимание в долгосрочной краткосрочной памяти Рекуррентные нейронные сети
Как работает внимание в рекуррентных нейронных сетях энкодера-декодера

документы

  • Изучение представлений фраз с использованием RNN Encoder – Decoder для статистического машинного перевода2014
  • Нейронный машинный перевод путем совместного обучения выравниванию и переводу2015
  • Где поместить изображение в генератор подписи изображения, 2017
  • Какова роль рекуррентных нейронных сетей (RNN) в генераторе заголовков изображений?, 2017
  • Эффективные подходы к нейронному машинному переводу на основе внимания2015

WDG100H — Энкодер инкрементальный, оптический.Сквозной полый вал. Корпус Ø 100 мм

Документация на сайте производителя:английский >>   немецкий >>

  • Количества импульсов: 512, 1000, 1024, 2048, 2500, 3600, 4096, 4500, 5000, 8192, 10240, 16384, 20480
  • Корпус: диаметр 100 мм, длина 37 мм
  • Сквозной полый вал: диаметр 25, 25,4, 28, 30, 32, 35, 36, 38, 40, 42 и 45 мм, длина 42 мм
  • Максимальное число оборотов: 3500 об/мин.
  • Нагрузка на подшипник: макс. 200 N радиальная, 100 N аксиальная
  • Выходные каналы: ABN, ABN, инвертированные AB, ABN
  • Предельная частота: 600 кГц
  • Рабочее напряжение: 4,75 — 5,5 В DC, 10 — 30 В DC, 5 — 30 В DC
  • Рабочая температура: -20 — +80°C, опционально -40 — +80°C
  • Синусный выход
  • Класс защиты: IP54

Механические

Отличаются наличием диска, материал которого представлен диэлектриком, с нанесённым на него выпуклым или непрозрачным участком. В механической системе абсолютный угол считывается с помощью линейки переключателей/контактов, а в оптической с помощью линейки оптронов. Выходной сигнал представлен кодом Грея, позволяющим убрать неоднозначность интерпретируемого сигнала.

Недостаток механического энкодера представляет собой дребезжание контактов, зачастую приводящий к неверному подсчёту и выявлению направления движения. Оптический и магнитный энкодеры не имеют этой особенности.

Техно — блог

Определение направления вращения в осциллограмме

Энкодер что это такое? Весьма часто в автомагнитоле, принтере, и других электронных устройствах можно видеть такие электронные компоненты, как энкодер. Так что же это такое? Может быть это переменный резистор? Вовсе нет.

Инкрементальный (или инкрементный, от англ. increment — «увеличение») энкодер (датчик угла поворота) — это электронно-механический компонент, который преобразовывает вращательное движение вала в пачки электрических импульсов, позволяющих определить направление и угол вращения самого вала. Также, зная число импульсов в единицу времени, можно определить и скорость вращения. Основным отличием инкрементальных энкодеров от абсолютных является то, что они могут сообщать лишь о величине изменения их положения, а не об абсолютном своем состоянии. Самым популярным примером использования инкрементального энкодера в повседневной жизни, является ручка регулировки громкости современной автомобильной магнитолы с цифровым управлением.

Также энкодеры идеально подходят для реализации навигации по различным меню.

Инкрементальные энкодеры бывают оптическими, магнитными, контактными. Вне зависимости от принципа устройства все инкрементальные энкодеры на выходе генерируют 2 линии (A и B) с импульсами смещенными относительно друг друга. Именно по смещению импульсов можно судить о направлении вращения. А по количеству импульсов — об угле поворота.

Каждый инкрементальный энкодер имеет следующую основную характеристику — дискретность (количество шагов, положений между импульсами, на один оборот вала). Благодаря дискретности, можно вычислить угол единичного изменения положения. Например, энкодер Borns 3315-9 за полный оборот генерирует 30 импульсов. А это значит, что каждый шаг эквивалентен повороту на 12°. Помимо этого, вал энкодера фиксируется в каждом положении между каждой пачкой импульсов.

Классифицировать энкодеры можно распределив их по четырём большим группам:

  • контактные энкодеры
  • магнитные энкодеры
  • оптические энкодеры
  • энкодеры для аудиоаппаратуры

Если мы говорим контактных механических энкодерах то, ключевым элементом энкодера являются две пары подпружиненных контактов и металлическая пластина с засечками с компактным механизмомм размыкателя. При вращении вала, каждая пара контактов замыкается и размыкается. Но эти пары контактов расположены таким образом, что при вращении вала энкодера в разные стороны порядок замыкания/размыкания контактов разный и, благодаря этому моменту, можно определить направление вращения вала механического энкодера.

Магнитные энкодеры для своей работы используют эффект Холла, обеспечивающий изменение проводимости полупроводника в зависимости от значени индукции магнитного поля. Оптические или оптоэлектронные энкодеры содержат в себе миниатюрную оптопару, и крыльчатку обеспечивающую преобразование угла поворота в пачки импульсов.

На иллюстрации изображена структура механического контактного энкодера:

Сфера и цель применения

Энкодер – это датчик, применяемый в промышленной области с целью преобразования подконтрольной величины в электрический сигнал. При помощи него определяется, например, положение вала электрического двигателя. В связи с тем что каждое устройство, в котором применяется вращение, обязательно должно быть оснащено прибором, контролирующим точность вращательного момента, популярными сферами использования подобных преобразователей являются системы точного перемещения. Основная цель, с которой применяется энкодер, – это измерение угла поворота объекта во время вращения. Энкодеры незаменимы в процессе производства на станкостроительных предприятиях, в работотехнических комплексах. Используют их также во многих современных измерительных приборах, которые нуждаются в регистрации высокоточных измерений углов, вращения, поворотов и наклонов.

WDG 40E — Энкодер инкрементальный, оптический.Частично полый вал. Корпус Ø 40 мм

Документация на сайте производителя:английский >>   немецкий >>

  • Максимальное число импульсов: 4, 9, 10, 15, 20, 25, 28, 30, 36, 40, 50, 60, 90, 100, 120, 125, 128, 150, 160, 180, 200, 235, 250, 300, 314, 318, 360, 400, 500, 600, 625, 635, 720, 900, 1000, 1024, 1080, 1200, 1250, 1500, 1800, 2000, 2048, 2500
  • Корпус: диаметр 40 мм, длина 37,5 мм
  • Частично полый (с одной стороны) вал: внутр. диаметр 6 мм, глубина 15 мм
  • Максимальное число оборотов: 12000 об/мин.
  • Нагрузка на подшипник: макс. 100 N радиальная, 50 N аксиальная
  • Выходные каналы: AB, ABN, инвертированные AB, ABN
  • Предельная частота: 200 кГц
  • Рабочее напряжение: 4,75 — 5,5 В DC, 10 — 30 В DC
  • Рабочая температура:-20 — +80°C, опционально -40 — +80°C
  • Класс защиты: IP67, на входе вала IP65

Инкрементные и абсолютные энкодеры

Энкодеры могут отличаться не только по технологии, но и по способу представления информации о положении. В инкрементных энкодерах

информация о положении выводится в виде двух последовательностей импульсов, смещённых друг относительно друга на четверть периода. Количество импульсов, появившееся на выходе датчика, говорит о пройдённом расстоянии, а направление фазового сдвига между ними – о направлении перемещения. Недостатком такого представления информации является то, что невозможно однозначно определить положение сразу же после включения питания системы. Для решения этой проблемы обычно используют перемещение системы в заранее известное положение, определяемое по дополнительному датчику. Это необходимо проделывать каждый раз после включения питания и не во всех применениях является приемлемым.

Абсолютные датчики

в противоположность инкрементным, сразу после включения выдают корректную информацию о положении. При этом абсолютные датчики бывают однооборотные, которые могут однозначно определять положение только в пределах одного оборота, и многооборотные, которые могут подсчитывать также и число оборотов.

Инкрементальный энкодер принцип работы

Имея более простую конструкцию, преобразователь формирует импульсы, благодаря которым устройство приёма информации определяет нынешнее положение объекта, подсчитывая счётчиком число импульсов. Сразу после приведения данного вида ДУПа в действие положение интересующего объекта (вала) неизвестно. Для подключения системы отсчёта непосредственно к отсчётному началу такие датчики оснащены нулевой меткой. Через них валу необходимо пройти после соответствующего включения устройства.

Из недостатков данного вида датчиков можно выделить то, что определить пропуск импульсов от преобразователя не представляется возможным. Это соответственно является причиной накопления ошибки при выявлении поворотного угла объекта (пока он не пройдёт нуль-метку). Для выявления направления поворота используется пара измерительных каналов – косинусный и синусный. В них одинаковые импульсные последовательности перемещены ровно на 90 градусов относительно обоих каналов.