1. Qu'est-ce qu'un encodeur ?
Lors de l'exploitation d'unRéducteur à vis sans fin, moteur à courant continu N20Des paramètres tels que le courant, la vitesse et la position relative de l'arbre rotatif sont surveillés en temps réel afin de déterminer l'état du corps du moteur et de l'équipement tracté, et de contrôler en temps réel les conditions de fonctionnement du moteur et de l'équipement, réalisant ainsi de nombreuses fonctions spécifiques telles que l'asservissement et la régulation de vitesse. L'utilisation d'un codeur comme élément de mesure frontal simplifie considérablement le système de mesure et garantit précision, fiabilité et puissance. Le codeur est un capteur rotatif qui convertit les grandeurs physiques de position et de déplacement des pièces rotatives en une série de signaux d'impulsions numériques, collectés et traités par le système de contrôle pour émettre une série de commandes permettant de régler et de modifier l'état de fonctionnement de l'équipement. Associé à un réducteur ou à une vis sans fin, le codeur peut également être utilisé pour mesurer la position et le déplacement de pièces mobiles linéaires.
2, la classification de l'encodeur
Classification de base des encodeurs :
Un codeur est un appareil de mesure de précision combinant mécanique et électronique. Le signal ou les données sont codés, convertis, utilisés pour la communication, la transmission et le stockage des données. Selon leurs caractéristiques, les codeurs sont classés comme suit :
● Disque de code et échelle de code. L'encodeur qui convertit le déplacement linéaire en signal électrique est appelé échelle de code, et celui qui convertit le déplacement angulaire en télécommunication est appelé disque de code.
● Codeurs incrémentaux. Fournit des informations telles que la position, l'angle et le nombre de tours, et définit la vitesse respective par le nombre d'impulsions par tour.
● Codeur absolu. Fournit des informations telles que la position, l'angle et le nombre de tours par incréments angulaires, et chaque incrément angulaire se voit attribuer un code unique.
● Codeur absolu hybride. Le codeur absolu hybride génère deux ensembles d'informations : l'un sert à détecter la position du pôle avec la fonction d'information absolue, et l'autre est exactement le même que les informations de sortie du codeur incrémental.
Codeurs couramment utilisés dans les moteurs :
● Codeur incrémental
Utilisant directement le principe de conversion photoélectrique, il produit trois séries d'impulsions carrées A, B et Z. Le déphasage entre les deux séries d'impulsions A et B est de 90°, ce qui facilite l'évaluation du sens de rotation ; la phase Z, d'une impulsion par tour, sert au positionnement du point de référence. Avantages : construction simple, durée de vie mécanique moyenne pouvant dépasser des dizaines de milliers d'heures, forte capacité anti-interférence, grande fiabilité et convient aux transmissions longue distance. Inconvénients : impossibilité de fournir la position absolue de la rotation de l'arbre.
● Codeur absolu
La plaque de code circulaire du capteur comporte plusieurs canaux de code concentriques disposés radialement. Chaque canal est composé de secteurs lumineux et non lumineux. Le nombre de secteurs adjacents est double, et le nombre de canaux de code sur la plaque de code correspond au nombre de chiffres binaires. Lorsque la plaque de code est positionnée différemment, chaque élément photosensible est converti en un signal de niveau correspondant, selon qu'il est lumineux ou non, formant ainsi le nombre binaire.
Ce type de codeur se caractérise par l'absence de compteur et la possibilité de lire un code numérique fixe correspondant à la position de l'axe rotatif, quel que soit son emplacement. Évidemment, plus le nombre de canaux de code est élevé, plus la résolution est élevée. Pour un codeur à résolution binaire N bits, le disque de code doit comporter N canaux de code. Il existe actuellement des codeurs absolus 16 bits en Chine.
3, le principe de fonctionnement de l'encodeur
Par un disque de code photoélectrique avec un axe au centre, il y a des lignes d'inscription circulaires et sombres dessus, et il y a des dispositifs photoélectriques d'émission et de réception pour le lire, et quatre groupes de signaux d'onde sinusoïdale sont combinés en A, B, C et D. Chaque onde sinusoïdale diffère de 90 degrés de différence de phase (360 degrés par rapport à une onde circonférentielle), et les signaux C et D sont inversés et superposés sur les phases A et B, ce qui peut améliorer le signal stable ; et une autre impulsion de phase Z est émise pour chaque tour pour représenter la position de référence de position zéro.
Comme les phases A et B sont décalées de 90 degrés, il est possible de comparer la position de la phase A ou de la phase B pour distinguer la rotation avant et arrière du codeur, et d'obtenir le bit de référence zéro du codeur grâce à l'impulsion zéro. Les plaques de code sont fabriquées en verre, en métal ou en plastique. Elles sont gravées très finement sur le verre, ce qui leur confère une bonne stabilité thermique et une grande précision. Elles sont directement gravées sur le verre, sans ligne gravée. Cependant, leur épaisseur limite leur précision et leur stabilité thermique, bien inférieure à celle du verre. Les plaques en plastique sont économiques, mais leur coût est faible, mais leur précision, leur stabilité thermique et leur durée de vie sont médiocres.
Résolution - l'encodeur permettant de fournir le nombre de lignes gravées en travers ou en noir par 360 degrés de rotation est appelé résolution, également connu sous le nom d'indexation de résolution, ou directement le nombre de lignes, généralement en 5 à 10 000 lignes par indexation de tour.
4. Principe de mesure de position et de contrôle par rétroaction
Les codeurs occupent une place essentielle dans les ascenseurs, les machines-outils, l'usinage, les systèmes de rétroaction des moteurs, ainsi que dans les équipements de mesure et de contrôle. Le codeur utilise un réseau et une source de lumière infrarouge pour convertir le signal optique en signal électrique TTL (HTL) via un récepteur. L'analyse de la fréquence du niveau TTL et du nombre de niveaux élevés permet de visualiser l'angle et la position de rotation du moteur.
Étant donné que l'angle et la position peuvent être mesurés avec précision, l'encodeur et l'onduleur peuvent être formés dans un système de contrôle en boucle fermée pour rendre le contrôle plus précis, c'est pourquoi les ascenseurs, les machines-outils, etc. peuvent être utilisés avec autant de précision.
5. Résumé
En résumé, nous comprenons que les codeurs sont classés en codeurs incrémentaux et absolus selon leur structure. Ils convertissent tous deux d'autres signaux, tels que les signaux optiques, en signaux électriques analysables et contrôlables. Les ascenseurs et les machines-outils courants reposent sur le réglage précis du moteur. Grâce à la régulation en boucle fermée du signal électrique, le codeur et le variateur constituent également un moyen naturel d'obtenir un contrôle précis.
Date de publication : 20 juillet 2023