Domů > Novinky > Obsah

Angle Encoders: Jak měřit úhel pomocí kódovačů (2)

May 10, 2017

Přírůstkové a absolutní úhlové kódy

Přírůstkové úhlové snímače mohou zaznamenávat pouze posunutí z nějaké libovolně definované výchozí polohy, která je stanovena při spuštění. Tato počáteční pozice, obvykle označovaná jako index, vytváří během jednoho úplného otočení kódového disku pouze jeden impuls. To umožňuje zařízení zpracovávat signál snímače pro sledování počtu plných otáček disku kódování z původní polohy. Indexový puls však není jedinečný, takže počet započtených plných otáček je často ztracen, pokud je zařízení vypnuto a při spuštění musí být znovu nastaveno.

Kodér s absolutním úhlem vydává jedinečné digitální slovo pro každou pozici kódového disku. Víceotáčkové snímače absolutního úhlu také sledují celkový počet plných otáček pomocí digitálního slova. Proto není potřeba navázat a informace se při vypnutí zařízení neztratí. V okamžiku, kdy je zapnuto kódování absolutního úhlu, může přesně vykázat, kde je, čtením digitálního slova daného úhlu.

Dosažení vyššího rozlišení s kvantovými úhlovými snímači

Interpolace signálu snímače úhlu natočení může také v závislosti na implementaci přinést významný nárůst výkonu. Pokud procesor přijímajícího zařízení zpracovává náběžnou hranu a zadní hranu impulzu A a impulsu B jako jednotlivé impulsy, čtyřnásobek účinného rozlišení snímače úhlu. Například tato interpolační technika by mohla umožnit průmyslový standard 1024 PPR kvadraturní snímač k vyřešení úhlů pouhých 0,088 stupňů.

Je však třeba poznamenat, že se spolu s rozlišením vynásobí všechny chyby. Ty mohou snížit výkon, což znamená, že pokus o zvýšení přesnosti systému vytvořením vyššího rozlišení pomocí interpolace může mít neúmyslný výsledek zesílení chyby a ponižujícího výkonu systému. Toto je příklad toho, jak vyšší rozlišení nezvyšuje přesnost. Přečtěte si více o přesnosti snímače a rozlišení kodéru.

Kodéry s úhlovým úhlem také umožňují sledovat směr otáčení. V kvantovém kodéru má disk dva oddělené sady značek (kanálů), které jsou posunuty, takže signál pro kanál B je 90 stupňů mimo fázi (v kvadraturce) s kanálem A. To umožňuje přijímajícímu zařízení určit směr otáčení.

Otázka zákazníka: Jak mohu měřit úhel 0,1 stupně?

Odpověď: Za předpokladu, že měříte rotující hřídel přímo, začněte určením požadovaného rozlišení. Pokud chcete měřit na 0,1 stupně, nejprve zjistěte, zda se toto číslo vztahuje na rozlišení nebo přesnost. V případě rozlišení potřebujete kodér s 10 pulzy na stupeň. Vynásobením toho o 360 stupňů získáte požadované rozlišení 3600 PPR.

Tak lze použít úhlový kodér 3600PPR. Alternativně můžete dekódovat stoupající a spadající okraje kanálů A a B čtyřvadrového enkodéru, abyste mohli dosáhnout stejného efektivního rozlišení čtyřnásobným rozlišením snímače úhlu 900PPR, ačkoliv bude také zesíleno jakékoli chyba.

Bohužel je to pouze teoretická přesnost. Vyhodnoťte případné chyby v systému, včetně zarovnání, mechanických vazeb, přehrávání v systému atd. Pokud systém nemůže fyzicky umístit na 0,1 stupně, může být nutné snížit specifikaci rozlišení.