1. Zer da kodetzailea?
Funtzionamendu batean zeharN20 DC motorra, zizare-engranajea, biraketa-ardatzaren zirkunferentzia-norabidearen korrontea, abiadura eta posizio erlatiboa bezalako parametroak denbora errealean kontrolatzen dira motorraren gorputzaren eta atoian eramaten ari den ekipamenduaren egoera zehazteko, eta, gainera, motorraren eta ekipamenduaren funtzionamendu-baldintzak denbora errealean kontrolatzeko, horrela funtzio espezifiko asko gauzatuz, hala nola servoa eta abiaduraren erregulazioa. Kasu honetan, kodetzaile bat aurrealdeko neurketa-elementu gisa erabiltzeak ez du neurketa-sistema asko errazten bakarrik, baita zehatza, fidagarria eta indartsua ere bada. Kodetzailea biraketa-sentsore bat da, biraketa-piezen posizioaren eta desplazamenduaren kantitate fisikoak pultsu-seinale digital sorta batean bihurtzen dituena, eta kontrol-sistemak bildu eta prozesatzen ditu ekipamenduaren funtzionamendu-egoera doitzeko eta aldatzeko komando sorta bat emateko. Kodetzailea engranaje-barra edo torloju batekin konbinatzen bada, mugitzen diren piezen posizioa eta desplazamendua neurtzeko ere erabil daiteke.
2, kodetzailearen sailkapena
Kodetzailearen oinarrizko sailkapena:
Kodetzailea neurketa-gailu mekaniko eta elektroniko zehatz baten konbinazio estua da, seinalea edo datuak kodetu, bihurtu, komunikatu, transmititu eta seinale-datuak gordetzeko. Ezaugarri desberdinen arabera, kodetzaileak honela sailkatzen dira:
● Kode-diskoa eta kode-eskala. Desplazamendu lineala seinale elektriko bihurtzen duen kodetzaileari kode-eskala deritzo, eta desplazamendu angeluarra telekomunikazio bihurtzen duenari kode-diskoa.
● Kodetzaile inkrementalak. Posizioa, angelua eta bira kopurua bezalako informazioa ematen du, eta dagokion abiadura bira bakoitzeko pultsu kopuruaren arabera definitzen du.
● Kodetzaile absolutua. Informazioa ematen du, hala nola posizioa, angelua eta bira kopurua, angelu-gehikuntzetan, eta angelu-gehikuntze bakoitzari kode bakar bat esleitzen zaio.
● Kodetzaile absolutu hibridoa. Kodetzaile absolutu hibridoak bi informazio multzo ematen ditu irteeran: informazio multzo bat informazio absolutu funtzioarekin poloen posizioa detektatzeko erabiltzen da, eta beste multzoa kodetzaile inkrementalak ematen duen irteera informazioaren berdina da.
Motorretan erabili ohi diren kodetzaileak:
● Kodetzaile inkrementala
Bihurketa fotoelektrikoaren printzipioa zuzenean erabiliz, A, B eta Z uhin karratuen hiru pultsu multzo irteera emateko. A eta B pultsu multzoen arteko fase-diferentzia 90o-koa da, biraketa-norabidea erraz kalkulatzeko; Z fasea bira bakoitzeko pultsu bat da eta erreferentzia-puntua kokatzeko erabiltzen da. Abantailak: printzipio sinplea duen eraikuntza, batez besteko bizitza mekanikoa hamar milaka ordu baino gehiagokoa izan daiteke, interferentziaren aurkako gaitasun handia, fidagarritasun handia eta distantzia luzeko transmisiorako egokia. Desabantailak: ardatzaren biraketaren posizio absolutuaren informaziorik ezin da irteeratu.
● Kodetzaile absolutua
Sentsorearen kode-plaka zirkularrean hainbat kode-kanal zentrokide daude norabide erradialean zehar, eta kanal bakoitza argia transmititzen duten eta argia transmititzen ez duten sektorez osatuta dago, eta ondoz ondoko kode-kanalen sektore kopurua bikoitza da, eta kode-plakako kode-kanalen kopurua digitu bitarraren kopurua da. Kode-plaka posizio desberdinetan dagoenean, elementu fotosentikor bakoitza dagokion maila-seinale bihurtzen da argiaren arabera edo ez, zenbaki bitarra osatuz.
Kodetzaile mota honen ezaugarria da ez dela kontagailurik behar eta posizioari dagokion kode digital finko bat biraketa-ardatzaren edozein posiziotan irakur daitekeelako. Jakina, zenbat eta kode-kanal gehiago, orduan eta bereizmen handiagoa, eta N biteko bereizmen bitarra duen kodetzaile batentzat, kode-diskoak N kode-kanal izan behar ditu. Gaur egun, 16 biteko kodetzaile absolutuak daude Txinan.
3, kodetzailearen funtzionamendu-printzipioa
Erdian ardatza duen kode fotoelektrikoko disko baten bidez, zirkulu-lerroak eta inskripzio-lerro ilunak ditu, eta irakurtzeko transmisio- eta harrera-gailu fotoelektrikoek osatzen dute lau uhin sinusoidal-seinale talde, A, B, C eta D formatuetan konbinatuta. Uhin sinusoidal bakoitzak 90 graduko fase-diferentzia du (360 gradu zirkunferentzia-uhinarekiko), eta C eta D seinaleak alderantzikatu eta A eta B faseetan gainjartzen dira, eta horrek seinale egonkorra hobetu dezake; eta beste Z fase-pultsu bat ateratzen da bira bakoitzeko zero posizioko erreferentzia-posizioa adierazteko.
A eta B faseak 90 graduko aldea dutenez, A fasea aurrean dagoen edo B fasea aurrean dagoen konparatu daiteke kodetzailearen aurrerako eta atzerako biraketa hautemateko, eta kodetzailearen zero erreferentzia bit-a zero pultsuaren bidez lor daiteke. Kodetzailearen kode plakaren materialak beira, metala eta plastikoa dira; beirazko kode plaka grabatu-lerro oso mehe batekin jartzen da beiraren gainean, bere egonkortasun termikoa ona da eta zehaztasun handikoa da; metalezko kode plaka zuzenean pasatzen da eta ez du grabatu-lerrorik, ez da hauskorra; baina metalak lodiera jakin bat duenez, zehaztasuna mugatua da; bere egonkortasun termikoa beirarena baino magnitude-ordena bat okerragoa da; plastikozko kode plaka ekonomikoa da, bere kostua baxua da, baina zehaztasuna, egonkortasun termikoa eta iraupena eskasak dira.
Bereizmena - 360 graduko biraketa bakoitzeko zenbat lerro grabatu zehar edo ilun ematen dituen kodetzaileari bereizmena deitzen zaio, bereizmen-indexazioa ere deitzen zaio, edo zuzenean zenbat lerro dauden, oro har, 5 ~ 10000 lerro bira bakoitzeko indexazioan.
4, Posizioaren neurketa eta feedback-kontrolaren printzipioa
Kodetzaileek oso leku garrantzitsua dute igogailuetan, makina-erremintetan, materialen prozesamenduan, motorraren feedback sistemetan, baita neurketa eta kontrol ekipoetan ere. Kodetzaileak sare bat eta infragorri argi iturri bat erabiltzen ditu seinale optikoa TTL (HTL) seinale elektriko bihurtzeko hargailu baten bidez. TTL mailaren maiztasuna eta maila altuen kopurua aztertuz, motorraren biraketa angelua eta biraketa posizioa bisualki islatzen dira.
Angelua eta posizioa zehaztasunez neur daitezkeenez, kodetzailea eta inbertsoreak kontrol-sistema itxi batean osa daitezke kontrola zehatzagoa izan dadin, eta horregatik erabil daitezke igogailuak, makina-erremintak eta abar hain zehatz.
5. Laburpena
Laburbilduz, ulertzen dugu kodetzaileak inkrementalak eta absolutuak direla beren egituraren arabera, eta biek beste seinale batzuk, hala nola seinale optikoak, aztertu eta kontrolatu daitezkeen seinale elektriko bihurtzen dituztela. Gure bizitzako igogailu eta makina-erreminta arruntak motorraren doikuntza zehatzean oinarritzen dira, eta seinale elektrikoaren feedback-begizta itxiko kontrolaren bidez, inbertsorearekin kodetzailea ere kontrol zehatza lortzeko modu naturala da.
Argitaratze data: 2023ko uztailak 20