Різниця між абсолютними та поступовими кодерами

Виявлення кутового та лінійного руху є ключовою функцією управління машинами на заводі електроніки. Мікрокомп'ютерам у цих машинах часто потрібна інформація про положення, напрямок обертання та швидкість обертання вала або осі, яку потрібно перетворити в цифрову форму. Оптичні кодери - це електромеханічні пристрої, які використовуються для вимірювання кутових чи лінійних положень. Ті, які використовуються для кутового виявлення, зазвичай називають кодувальними або валовими датчиками. Вони все частіше використовуються для безлічі робочих місць у споживчому та промисловому обладнанні. Обертові енкодери або кодери вала, в принципі, можуть бути абсолютними або поступовими. Абсолютний кодер надає інформацію про положення при втраті живлення, тоді як інкрементальний кодер використовується там, де потрібна інформація про швидкість і напрямок. Обидва можна використовувати як з кутовими, так і з лінійними зміщеннями, але вони діють по-різному. Давайте детально розберемося, чим вони відрізняються один від одного.

Що таке абсолютний кодер?

Абсолютний кодер має унікальний код для кожного положення вала, який представляє абсолютне положення кодера. Він безпосередньо забезпечує цифровий вихід, який представляє абсолютне переміщення. Значення фактичної позиції вимірюється негайно в момент ввімкнення системи. Таким чином, абсолютний кодер не потребує лічильника, оскільки виміряне значення виводиться безпосередньо із схеми градації. Він забезпечує цифровий вихід безпосередньо відповідно до положення. Кожна бітова позиція кодується окремо через виділену світлодіодну пару. Кожен код представляє абсолютне кутове положення валу при його обертанні. Диск абсолютного кодера використовує код Грея, в якому змінюється один біт за один раз, що зменшує помилки зв'язку кодера. Їх можна розділити на однооборотні та багатоповоротні кодери.

Що таке інкрементальний кодер?

Інкрементний кодер - це електромеханічний пристрій, який перетворює кутове положення вала в цифрові або імпульсні сигнали. Він генерує певну кількість імпульсів за оборот, забезпечуючи імпульс на кожен приріст, що відповідає оберту. Він може вимірювати зміну положення, а не абсолютну позицію. Тому він не може вказати позицію відносно відомої посилання. Кількість створених імпульсів пропорційна кутовому положенню вала. Поступові кодери використовуються в додатках, де потрібна інформація про швидкість або швидкість і напрямок. Кожен раз, коли пристрій вмикається чи скидається, він починає рахуватись від нуля, і він створює вихідний сигнал щоразу, коли вал рухається. Типи інкрементального кодера, можливо, далі підрозділяються на квадратурні кодери та тахометри.

Різниця між абсолютними та поступовими кодерами

Основи абсолютного та інкрементального кодерів

- Обидва є електромеханічними пристроями, які використовуються для вимірювання кутових або лінійних положень вала і перетворення їх у цифрові або імпульсні сигнали. Абсолютний кодер має унікальний код для кожного положення валу, який представляє абсолютне положення кодера, тоді як інкрементний кодер генерує вихідний сигнал кожного разу, коли вал обертається на певний кут, а кількість створених імпульсів пропорційно кутовому положенню вал. Інкрементний кодер може вимірювати зміну положення, а не абсолютне положення.

Принцип дії абсолютних та поступових кодерів

- Абсолютний кодер складається з двійкового кодованого диска, встановленого на валу таким чином, що він обертається разом з валом. Завдяки ряду вихідних каналів, кожне кутове положення валу описується власним унікальним кодом. Кількість каналів збільшується зі збільшенням необхідної роздільної здатності. На відміну від інкрементального кодера, це не лічильний пристрій, який не втрачає інформацію про положення при втраті живлення. З іншого боку, інкрементний кодер забезпечує вихідний сигнал для заданого збільшення кутового положення вала, який визначається шляхом підрахунку вихідних імпульсів відносно опорної точки.

Ефективність витрат

- Кодова матриця диска кодера є більш складною і тому, що потрібно більше датчиків світла, абсолютний кодер зазвичай коштує вдвічі дорожче, ніж інкрементні кодери. Роздільна здатність обмежена кількістю доріжок на диску кодера, тому отримувати більш точні дозволи без додавання більшої кількості треків стає дорожче. Інкрементальні кодери, навпаки, менш складні, ніж їхні абсолютні аналоги, тому зазвичай менш дорогі.

Стабільність

- Абсолютні кодери можуть запропонувати кращі показники, точні результати та знизити загальні витрати. Завдяки своїй здатності забезпечувати абсолютне кутове зчитування, навіть якщо прочитане пропущено, це не вплине на наступне читання. Конкретне читання не залежить від точності попереднього читання. З іншого боку, інкрементальний кодер повинен бути включений протягом усієї роботи пристрою. Щоразу, коли втрачається живлення, зчитування повинно бути повторно реалізовано або система відображає помилку. Це уповільнює продуктивність системи. Абсолютні кодери не втрачають інформацію про положення у разі відключення живлення.

Абсолютний та інкрементний кодер: порівняльна діаграма

Короткий підсумок абсолютних та інкрементних кодерів

Коротше кажучи, поступовий кодер повинен живитись протягом усієї роботи пристрою. У разі відключення живлення зчитування необхідно повторно активізувати або система введе помилку. Абсолютний кодер, навпаки, потребує живлення лише тоді, коли відбувається зчитування, і завдяки його здатності забезпечувати абсолютне зчитування кута, конкретне зчитування не залежить від точності попереднього читання. Однак кодова матриця диска в абсолютному кодері є більш складною, тому зазвичай коштує вдвічі дорожче, ніж інкрементний кодер, який, з іншого боку, менш складний, тому коштує дешевше.