Инкрементальный энкодер — это устройство, которое выдает импульсные сигналы для отображения приращений вращения. Каждый раз, когда вал энкодера вращается, он генерирует серию равномерно распределенных импульсов. Считая эти импульсы, система управления может вычислить смещение, скорость и направление вращения. Инкрементальные энкодеры обычно выдают квадратурный или синусоидальный сигнал, что делает их идеальными для приложений контроля скорости и позиционирования.
Принцип работы инкрементальных энкодеров:
Импульсный сигнал: Импульс генерируется каждый раз, когда вал вращается на фиксированный угол.
Сигнал направления: Система определяет направление вращения, анализируя фазовую разницу между сигналами A и B.
Опорный сигнал: Некоторые инкрементальные энкодеры также выдают сигнал Z, который отмечает определенное положение, например, положение «домой».
Инкрементальные энкодеры предоставляют только данные о относительном положении и не обеспечивают абсолютную обратную связь. Поэтому при отключении питания или перезапуске системы данные о положении теряются, и энкодер необходимо сбросить. Этот тип энкодера подходит для приложений, где отслеживание абсолютного положения не требуется, таких как управление моторами и мониторинг скорости/направления в системах автоматизации.
Тип сигнала абсолютного энкодера
В отличие от инкрементальных энкодеров, абсолютные энкодеры выдают уникальный код для каждого положения, что позволяет им напрямую определять абсолютное положение. Каждому положению присваивается определенный двоичный код (или код Грея), благодаря чему энкодер запоминает своё положение даже при отключении питания, и сброс не требуется.
Принцип работы абсолютных энкодеров:
Абсолютное кодирование: Каждое положение имеет уникальный код, представляющий точное положение, что устраняет необходимость вычисления относительного положения.
Выходной сигнал: Энкодер выдает фиксированное двоичное значение, указывающее текущее положение. Могут использоваться различные методы кодирования (например, двоичный или код Грея).
Защита от потери питания: Даже при отключении питания энкодер сохраняет своё положение и сразу продолжает работу при восстановлении питания.
Абсолютные энкодеры идеально подходят для приложений, требующих точного позиционирования и высокой надежности, например, для станков с ЧПУ, робототехники и систем автоматизации.
Сравнение типов сигналов инкрементальных и абсолютных энкодеров
| Характеристика | Инкрементальный энкодер | Абсолютный энкодер |
|---|---|---|
| Выходной сигнал | Выдает импульсные сигналы (один импульс на фиксированный угол вращения) | Выдает уникальный код для каждого положения |
| Данные о положении | Предоставляет относительное положение, требует внешнего счетчика | Предоставляет абсолютное положение, не требует внешнего счетчика |
| Поведение при отключении питания | Данные о положении теряются после отключения питания, требуется сброс | Положение сохраняется после отключения питания, повторная установка не требуется |
| Применение | Подходит для контроля относительного положения, скорости и направления (например, управление моторами) | Подходит для высокоточного позиционирования и надежной обратной связи (например, в станках с ЧПУ, автоматизации) |
| Стоимость | Низкая | Высокая |
| Сложность | Простая конструкция, более экономичный вариант | Более сложная конструкция, предлагает дополнительные функции |
Какой энкодер подходит для ваших нужд?
Выбор между инкрементальным и абсолютным энкодером зависит от требований вашего приложения. Если необходимо отслеживать относительное положение, скорость или направление без необходимости сохранения данных о положении после отключения питания, инкрементальный энкодер является более экономичным вариантом с быстрой реакцией. В то же время, если требуется точная обратная связь по положению и возможность сохранения данных о положении при перебоях в питании, абсолютный энкодер обеспечивает более высокую надежность и точность.