Pourquoi ai-je besoin d'un encodeur sur mon moteur ? Comment fonctionnent les encodeurs ?

Qu'est-ce qu'un encodeur ?

Pendant le fonctionnement du moteur, la surveillance en temps réel de paramètres tels que le courant, la vitesse de rotation et la position relative de la direction circonférentielle de l'arbre rotatif détermine l'état du moteur.moteurla carrosserie et l'équipement remorqué, ainsi que le contrôle en temps réel du moteur et des conditions de fonctionnement de l'équipement, réalisant ainsi l'asservissement, la régulation de vitesse et de nombreuses autres fonctions spécifiques.

Ici, l'application de l'encodeur comme élément de mesure frontal simplifie non seulement considérablement le système de mesure, mais le rend également précis, fiable et puissant.

Un codeur est un capteur rotatif qui convertit la position et le déplacement des pièces en rotation en une série d'impulsions numériques. Ces signaux sont collectés et traités par le système de contrôle afin d'émettre une série de commandes pour ajuster et modifier l'état de fonctionnement de l'équipement. Associé à un engrenage ou à une vis sans fin, le codeur peut également être utilisé pour mesurer les grandeurs physiques de position et de déplacement des pièces en mouvement linéaire.

Classification de base des encodeurs

Un codeur est une combinaison mécanique et électronique étroite de dispositifs de mesure de précision, de signaux ou de données pour le codage, la conversion, la communication, la transmission et le stockage de données de signal.
Un codeur est un appareil de mesure de précision combinant des composants mécaniques et électroniques pour coder, convertir, communiquer, transmettre et stocker des signaux et des données. Selon ses caractéristiques, le codeur est classé comme suit : disque et échelle de code : déplacement linéaire en signaux électriques, appelé codeur d'échelle de code ; déplacement angulaire en télécommunications pour le disque de code ; codeur incrémental : fournit la position, l'angle et le nombre de tours, etc., ainsi que le nombre d'impulsions par tour pour définir la vitesse de séparation. codeur absolu : fournit des informations telles que la position, l'angle et le nombre de tours par incréments angulaires, chaque incrément angulaire étant doté d'un code unique.
- Codeurs absolus hybrides : Les codeurs absolus hybrides génèrent deux ensembles d'informations : un ensemble d'informations est utilisé pour détecter la position des pôles magnétiques, avec la fonction d'informations absolues ; l'autre ensemble est exactement le même que les informations de sortie des codeurs incrémentaux.

Encodeurs couramment utilisés pourmoteurs

Codeur incrémental

Utilisant directement le principe de conversion photoélectrique, il produit trois séries d'impulsions carrées A, B et Z. Ces deux séries d'impulsions, déphasées de 90°, permettent de déterminer facilement le sens de rotation ; la phase Z, à chaque tour, fournit une impulsion, utilisée pour le positionnement du point de référence. Avantages : simplicité de construction, durée de vie mécanique moyenne de plusieurs dizaines de milliers d'heures, forte capacité anti-interférence, grande fiabilité, adapté à la transmission longue distance. Inconvénients : impossibilité de fournir une information de position absolue pour la rotation de l'arbre.

Codeurs absolus

Capteur numérique à sortie directe, disque de code circulaire radial composé de plusieurs canaux concentriques. Chaque canal est composé de secteurs transparents et opaques à la lumière. La composition du nombre de canaux adjacents est en double relation : le nombre de canaux sur le disque est égal au nombre de chiffres binaires sur le disque. Du côté de la source lumineuse du disque, un élément photosensible est situé de l'autre côté de chaque canal. Lorsque le disque est positionné différemment, l'élément photosensible convertit le signal de niveau correspondant en nombre binaire. Lorsque le disque est positionné différemment, chaque élément photosensible convertit le signal de niveau correspondant en nombre binaire selon qu'il est éclairé ou non.

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'arbre rotatif, quelle que soit sa position. 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 codes-barres. Il existe actuellement des codeurs absolus 16 bits.

Principe de fonctionnement de l'encodeur

Par un centre avec l'arbre de la plaque de code photoélectrique, qui a un anneau à travers les lignes sombres, il y a des dispositifs émetteurs et récepteurs photoélectriques à lire, pour obtenir quatre ensembles de signaux d'onde sinusoïdale combinés en A, B, C, D, chaque onde sinusoïdale avec une différence de phase de 90 degrés (par rapport à une onde circonférentielle pour les 360 degrés), l'inversion du signal C, D, superposée sur les deux phases A, B, qui peuvent être améliorées pour stabiliser le signal ; et l'autre à chaque tour pour produire une impulsion de phase Z au nom de la position de référence de position zéro.
Comme les deux phases A et B ont une différence de 90 degrés, elles peuvent être comparées à la phase A à l'avant ou à la phase B à l'avant, afin de discerner la rotation positive et inverse du codeur, grâce à l'impulsion zéro, vous pouvez obtenir la position de référence zéro du codeur.

Les disques codeurs sont fabriqués en verre, métal ou plastique. Déposés sur une fine ligne gravée, ils offrent une excellente stabilité thermique et une grande précision. Les disques métalliques, même s'ils passent directement ou non la ligne gravée, ne sont pas fragiles. Cependant, en raison de leur épaisseur, leur précision est limitée et leur stabilité thermique est inférieure d'un ordre de grandeur à celle du verre. Les disques en plastique sont économiques, certes, mais leur coût est faible, mais leur précision, leur stabilité thermique et leur durée de vie sont moindres.

Résolution - l'encodeur permettant de fournir le nombre de lignes traversantes ou sombres par 360 degrés de rotation est appelé résolution, également connu sous le nom de résolution de l'index, ou directement appelé nombre de lignes, généralement 5 à 10 000 lignes par index de révolution.

Principes 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 et les équipements de mesure et de contrôle. Ils utilisent des réseaux optiques et des sources de lumière infrarouge pour convertir les signaux optiques en signaux électriques TTL (HTL) via un récepteur. Ce dernier reflète visuellement l'angle de rotation et la position du moteur en analysant la fréquence du niveau TTL et le nombre de niveaux élevés.

Comme l'angle et la position peuvent être mesurés avec précision, il est possible de former un système de contrôle en boucle fermée avec l'encodeur et l'onduleur pour rendre le contrôle encore plus précis, c'est pourquoi les ascenseurs, les machines-outils, etc. peuvent être utilisés avec autant de précision.

Résumé

En résumé, nous comprenons que les codeurs sont classés en deux catégories, incrémentales et absolues, selon leur structure. Ils peuvent également traiter d'autres signaux, tels que les signaux optiques et les signaux électriques, qui peuvent être analysés et contrôlés. Dans le monde des ascenseurs, les machines-outils reposent sur la régulation précise du moteur, contrôlée en boucle fermée par la rétroaction du signal électrique. L'utilisation d'un codeur et d'un convertisseur de fréquence est également essentielle pour un contrôle précis.