मोटर्सवर एन्कोडर बसवण्याची गरज का असते? एन्कोडर कसे काम करतात?

१, एन्कोडर म्हणजे काय?

च्या ऑपरेशन दरम्यानवर्म गिअरबॉक्स N20 डीसी मोटरफिरणाऱ्या शाफ्टचा करंट, वेग आणि परिघीय दिशेतील सापेक्ष स्थिती यांसारख्या पॅरामीटर्सचे रिअल-टाइममध्ये निरीक्षण केले जाते, जेणेकरून मोटर बॉडी आणि ओढल्या जाणाऱ्या उपकरणाची स्थिती निश्चित करता येते, आणि त्याव्यतिरिक्त मोटर व उपकरणाच्या कार्यस्थितीवर रिअल-टाइममध्ये नियंत्रण ठेवता येते, ज्यामुळे सर्वो आणि वेग नियमन यांसारखी अनेक विशिष्ट कार्ये साध्य होतात. येथे, फ्रंट-एंड मापन घटक म्हणून एन्कोडरचा वापर केल्याने केवळ मापन प्रणाली मोठ्या प्रमाणात सोपी होत नाही, तर ती अचूक, विश्वसनीय आणि शक्तिशाली देखील ठरते. एन्कोडर हा एक रोटरी सेन्सर आहे जो फिरणाऱ्या भागांच्या स्थिती आणि विस्थापनाच्या भौतिक राशींना डिजिटल पल्स सिग्नलच्या मालिकेत रूपांतरित करतो, जे नियंत्रण प्रणालीद्वारे गोळा आणि प्रक्रिया केले जातात, जेणेकरून उपकरणाची कार्यस्थिती समायोजित करण्यासाठी आणि बदलण्यासाठी आदेशांची मालिका जारी केली जाते. जर एन्कोडरला गिअर बार किंवा स्क्रू स्क्रूसह जोडले गेले, तर त्याचा उपयोग रेषीय फिरणाऱ्या भागांची स्थिती आणि विस्थापन मोजण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो.

२, एन्कोडरचे वर्गीकरण

एन्कोडरचे मूलभूत वर्गीकरण:

एन्कोडर हे एक यांत्रिक आणि इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे जवळचे संयोजन असलेले अचूक मापन उपकरण आहे, जे सिग्नल किंवा डेटाचे संप्रेषण, प्रसारण आणि साठवणुकीसाठी त्याचे एन्कोडिंग व रूपांतरण करते. वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांनुसार, एन्कोडरचे वर्गीकरण खालीलप्रमाणे केले जाते:

● कोड डिस्क आणि कोड स्केल. रेषीय विस्थापनाचे विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतर करणाऱ्या एन्कोडरला कोड स्केल म्हणतात, आणि कोनीय विस्थापनाचे दूरसंचारमध्ये रूपांतर करणाऱ्या एन्कोडरला कोड डिस्क म्हणतात.

● इन्क्रिमेंटल एन्कोडर्स. स्थिती, कोन आणि फेऱ्यांची संख्या यांसारखी माहिती पुरवते आणि प्रति फेरी पल्सच्या संख्येनुसार संबंधित दर निश्चित करते.

● ऍब्सोल्युट एन्कोडर. स्थिती, कोन आणि वळणांची संख्या यांसारखी माहिती कोनीय टप्प्यांमध्ये पुरवतो आणि प्रत्येक कोनीय टप्प्याला एक विशिष्ट कोड दिला जातो.

● हायब्रीड ऍब्सोल्युट एन्कोडर. हायब्रीड ऍब्सोल्युट एन्कोडर दोन प्रकारची माहिती आउटपुट करतो: माहितीचा एक संच ऍब्सोल्युट इन्फॉर्मेशन फंक्शनसह ध्रुवाची स्थिती शोधण्यासाठी वापरला जातो आणि दुसरा संच इन्क्रिमेंटल एन्कोडरच्या आउटपुट माहितीसारखाच असतो.

मोटर्समध्ये सामान्यतः वापरले जाणारे एन्कोडर्स:

●इन्क्रिमेंटल एन्कोडर

थेट फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण तत्त्वाचा वापर करून A, B आणि Z असे तीन स्क्वेअर वेव्ह पल्सेसचे संच आउटपुट केले जातात. A आणि B या दोन पल्सेसच्या संचांमधील फेज फरक ९०° असतो, ज्यामुळे फिरण्याची दिशा सहजपणे ओळखता येते; Z फेज प्रति प्रदक्षिणा एक पल्स असतो आणि त्याचा उपयोग संदर्भ बिंदूच्या स्थितीसाठी केला जातो. फायदे: साधे तत्त्व आणि रचना, सरासरी यांत्रिक आयुष्य हजारो तासांपेक्षा जास्त असू शकते, मजबूत अँटी-इंटरफेरन्स क्षमता, उच्च विश्वसनीयता आणि लांब अंतराच्या प्रेषणासाठी उपयुक्त. तोटे: शाफ्टच्या फिरण्याच्या अचूक स्थितीची माहिती आउटपुट करण्यास असमर्थ.

● ऍब्सोल्यूट एन्कोडर

सेन्सरच्या वर्तुळाकार कोड प्लेटवर त्रिज्यीय दिशेने अनेक समकेंद्री कोड चॅनेल असतात आणि प्रत्येक चॅनेल प्रकाश-पारगम्य आणि प्रकाश-अपारगम्य विभागांनी बनलेला असतो. लगतच्या कोड चॅनेलच्या विभागांची संख्या दुप्पट असते आणि कोड प्लेटवरील कोड चॅनेलची संख्या ही बायनरी अंकांची संख्या असते. जेव्हा कोड प्लेट वेगवेगळ्या स्थितीत असते, तेव्हा प्रकाश आहे की नाही यानुसार प्रत्येक प्रकाशसंवेदनशील घटकाचे संबंधित पातळीच्या सिग्नलमध्ये रूपांतर केले जाते, ज्यामुळे बायनरी संख्या तयार होते.

या प्रकारच्या एन्कोडरचे वैशिष्ट्य हे आहे की, यासाठी कोणत्याही काउंटरची आवश्यकता नसते आणि रोटरी अक्षाच्या कोणत्याही स्थितीवर, त्या स्थानाशी संबंधित एक निश्चित डिजिटल कोड वाचता येतो. साहजिकच, कोड चॅनेलची संख्या जितकी जास्त, तितके रिझोल्यूशन जास्त असते, आणि N-बिट बायनरी रिझोल्यूशन असलेल्या एन्कोडरसाठी, कोड डिस्कवर N कोड चॅनेल असणे आवश्यक आहे. सध्या, चीनमध्ये १६-बिट ॲब्सोल्युट एन्कोडर उत्पादने उपलब्ध आहेत.

३, एन्कोडरचे कार्यतत्त्व

मध्यभागी अक्ष असलेल्या एका फोटोइलेक्ट्रिक कोड डिस्कवर वर्तुळाकार मार्ग आणि गडद अक्षररेषा असतात, आणि ते वाचण्यासाठी फोटोइलेक्ट्रिक प्रेषण आणि ग्रहण उपकरणे असतात, आणि साइन वेव्ह सिग्नलचे चार गट A, B, C आणि D मध्ये एकत्रित केले जातात. प्रत्येक साइन वेव्हमध्ये ९० अंशांचा फेज फरक असतो (परिघीय वेव्हच्या सापेक्ष ३६० अंश), आणि C व D सिग्नल उलट करून A व B फेजवर अध्यारोपित केले जातात, ज्यामुळे स्थिर सिग्नल वाढवता येतो; आणि शून्य स्थिती संदर्भ स्थिती दर्शवण्यासाठी प्रत्येक प्रदक्षिणेसाठी आणखी एक Z फेज पल्स आउटपुट केला जातो.

दोन फेज A आणि B 90 अंशांनी भिन्न असल्यामुळे, फेज A पुढे आहे की फेज B पुढे आहे याची तुलना करून एन्कोडरचे फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रोटेशन ओळखता येते, आणि झिरो पल्सद्वारे एन्कोडरचा झिरो रेफरन्स बिट मिळवता येतो. एन्कोडर कोड प्लेटचे साहित्य काच, धातू, प्लास्टिक आहे. काचेच्या कोड प्लेटवर अत्यंत पातळ कोरलेली रेषा जमा केली जाते, तिची थर्मल स्थिरता चांगली आणि अचूकता उच्च असते. धातूच्या कोड प्लेटमधून थेट रेषा जात असल्यामुळे ती नाजूक नसते, परंतु धातूला एक विशिष्ट जाडी असल्यामुळे तिची अचूकता मर्यादित असते आणि तिची थर्मल स्थिरता काचेपेक्षा दहा पटीने कमी असते. प्लास्टिकची कोड प्लेट किफायतशीर असते, तिची किंमत कमी असते, परंतु तिची अचूकता, थर्मल स्थिरता आणि आयुष्यमान काही प्रमाणात कमी असते.

रिझोल्यूशन - एन्कोडरद्वारे ३६० अंशांच्या फिरण्यामध्ये किती पूर्ण किंवा गडद कोरलेल्या रेषा मिळतात याला रिझोल्यूशन म्हणतात, यालाच रिझोल्यूशन इंडेक्सिंग किंवा थेट 'किती रेषा' हे मोजमाप असेही म्हणतात, साधारणपणे प्रति प्रदक्षिणा ५ ते १०००० रेषांचे इंडेक्सिंग असते.

४, स्थिती मापन आणि फीडबॅक नियंत्रण तत्त्व

लिफ्ट, मशिन टूल्स, मटेरियल प्रोसेसिंग, मोटर फीडबॅक सिस्टीम, तसेच मापन आणि नियंत्रण उपकरणांमध्ये एन्कोडर अत्यंत महत्त्वाचे स्थान व्यापतात. एन्कोडर, रिसीव्हरद्वारे ऑप्टिकल सिग्नलचे TTL (HTL) च्या इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतर करण्यासाठी ग्रेटिंग आणि इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोताचा वापर करतो. TTL लेव्हलची फ्रिक्वेन्सी आणि हाय लेव्हल्सच्या संख्येचे विश्लेषण करून, मोटरचा फिरण्याचा कोन आणि फिरण्याची स्थिती दृष्य स्वरूपात दर्शविली जाते.

कोन आणि स्थिती अचूकपणे मोजता येत असल्यामुळे, एन्कोडर आणि इन्व्हर्टरला एकत्र करून एक क्लोज्ड-लूप नियंत्रण प्रणाली तयार करता येते, ज्यामुळे नियंत्रण अधिक अचूक होते आणि म्हणूनच लिफ्ट, मशिन टूल्स इत्यादींचा वापर इतक्या अचूकपणे केला जाऊ शकतो.

५, सारांश 

थोडक्यात, आपल्याला समजते की एन्कोडर त्यांच्या रचनेनुसार इंक्रीमेंटल आणि ॲब्सोल्युट अशा दोन प्रकारात विभागले जातात, आणि ते दोन्ही ऑप्टिकल सिग्नलसारख्या इतर सिग्नलचे, विश्लेषण आणि नियंत्रण करता येण्याजोग्या इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतर करतात. आपल्या दैनंदिन जीवनातील सामान्य लिफ्ट आणि मशिन टूल्स हे मोटरच्या अचूक समायोजनावर आधारित असतात, आणि इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या फीडबॅक क्लोज्ड-लूप नियंत्रणाद्वारे, इन्व्हर्टरसह असलेला एन्कोडर हा देखील अचूक नियंत्रण साध्य करण्याचा एक नैसर्गिक मार्ग आहे.