Enkoder jest to urządzenie, które zamienia ruch obrotowy na sygnały elektryczne, które pozwalają określić dokładną pozycję kątową, a także przesunięcie lub ilość obrotów. Dzięki enkoderowi możemy dokonać precyzyjnego pomiaru położenia kątowego obiektu będącego w ruchu, a także jego kierunku, odległości czy też prędkości obrotów. Głównym parametrem, który charakteryzuje enkodery, jest ilość impulsów na jeden obrót. W praktyce jest to liczba od kilkuset do kilkudziesięciu impulsów.
Podział i charakterystyka enkoderów
Enkodery możemy podzielić ze względu na pomiar. Według tego podziału wyróżniamy:
- enkoder inkrementalny, czyli tzw. przetwornik obrotowo-impulsowy,
- enkoder absolutny, czyli tzw. przetwornik obrotowo-kodowy.
Enkoder inkrementalny
Enkoder inkrementalny (inaczej przyrostowy) generuje na wyjściu impulsy, czyli przyrosty kątowe, które odpowiadają za ruch obrotowy. Każdemu z przesunięć kątowych przyporządkowana jest dana liczba impulsów wyjściowych.
Rozdzielczość, która jest podstawowym parametrem tego enkodera, decyduje o tym, jaka liczba wspomnianych impulsów wyjściowych odpowiada danemu przesunięciu. Im większa jest rozdzielczość konkretnego enkodera, tym mniejsze przesunięcia kątowe możemy zmierzyć, dlatego dokładność pomiaru wzrasta.
Pomiar położenia nie jest zależny od rozdzielczości wyjściowej enkodera. W praktyce oznacza to, że każda z rozdzielczości od 1 do 32768 impulsów na jeden obrót może być uzyskana na podstawie wewnętrznego próbkowania. Dokładna rejestracja tego mechanicznego ruchu obrotowego oraz jego zamiana na sygnał elektryczny jest zasadnicza przy niezawodnym działaniu w pozycjonowaniu.
Enkoder absolutny
Enkoder absolutny określa pozycję osi na podstawie odczytu z tarczy enkodera pewnego kodu cyfrowego. Konstrukcje zarówno enkodera absolutnego, jak i enkodera inkrementalnego są w zasadzie takie same. Jedyna różnica polega na sposobie pomiaru. Enkoder absolutny na wyjściu generuje sygnał kodowy. Każdemu z położeń kątowych osi odpowiada określona wartość kodowa na wyjściu. Stosuje się dwa typy kodowania:
- kod dwójkowy,
- kod Gray’a.
Enkodery absolutne można podzielić na jednoobrotowe i wieloobrotowe. Pierwsze rozróżniają pozycje jedynie w ramach pojedynczego obrotu, dlatego skutkiem obrotu wału enkodera o pełny kąt, będzie identyczny sygnał na wyjściu. W enkoderze absolutnym dąży się do zwiększania rozdzielczości oraz prędkości transmisji danych. Enkoder absolutny ma również zdolność do zapamiętywania aktualnej pozycji nawet po wyłączeniu napięcia zasilania.
Współczesna technika coraz bardziej przyspiesza i niewątpliwie usprawnia działanie pojedynczych maszyn i całych linii produkcyjnych. Automatyka przemysłowa obecnie potrzebuje bardzo dokładnych i pewnych urządzeń do pomiaru, dlatego różnego rodzaju enkodery są niemal niezbędne do sprawnego działania poszczególnych urządzeń. Warto też podkreślić, że te dokładne układy do prawidłowego funkcjonowania wymagają odpowiedniej dbałości o środowisko pracy. Z tego powodu enkodery są łączone z wałami przez tłumiące drgania sprzęgła.
Wysokojakościowe, sprawne enkodery mają cały szereg różnych zastosowań. Przetworniki obrotowo-impulsowe wręcz doskonale sprawdzą w przypadku, jeżeli nieistotne jest zapamiętywanie danych oraz ustalanie aktualnej pozycji, a liczy się głównie pomiar ilości obrotów. Natomiast w sytuacji, gdy informacja o chwilowej pozycji danego elementu jest istotna, niezbędne może okazać się skorzystanie z enkoderów kodowych. W razie wymiany takiego urządzenia warto jednak pamiętać o właściwej kalibracji.
Źródło: newtech.com.pl – czujniki