600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Часто задаваемые вопросы: Что означают позиционные кодировки X1, X2 и X4 для инкрементных кодеров?

Преобразователи частоты

Энкодер — это устройство, которое измеряет положение, а в некоторых конфигурациях может также измерять направление. Поворотные энкодеры измеряют вращение вала, в то время как линейные энкодеры измеряют пройденное расстояние. Для обоих типов энкодеров измерение положения может быть как инкрементным, так и абсолютным. Инкрементный энкодер измеряет изменение положения, но не отслеживает фактическое положение. При отключении питания инкрементные энкодеры теряют привязку к своему местоположению и должны запускаться заново с помощью последовательности повторного наведения на исходную точку. Абсолютные датчики, с другой стороны, отслеживают абсолютное положение, будь то вращение вала или линейное перемещение, присваивая каждому положению уникальное цифровое значение. Таким образом, даже при отключении питания абсолютный энкодер будет знать точное положение вала или линейного привода.

Инкрементные энкодеры работают, выдавая определенное количество равномерно распределенных импульсов на оборот (PPR) или на расстояние (PPM—импульсы на миллиметр или PPI—импульсы на дюйм). Когда используется один набор импульсов или выходной канал, кодер может определять только положение. Но большинство инкрементных кодеров используют квадратурный выходной сигнал, который состоит из двух каналов, обычно называемых каналом A и каналом B, которые не совпадают по фазе на 90 градусов. Квадратурный выходной сигнал позволяет кодировщику также определять направление, определяя, какой канал является ведущим, а какой — последующим. Некоторые инкрементные кодеры также формируют третий канал с одним импульсом, обычно называемый каналом Z или каналом I. Этот канал служит указателем или опорной позицией для самонаведения.

При квадратурном выводе можно использовать три типа кодирования: X1, X2 или X4. Разница между этими типами кодирования заключается просто в том, какие края какого канала учитываются во время перемещения, но их влияние на разрешение кодера значительно.

При кодировании X1 подсчитывается либо восходящий (он же ведущий), либо нисходящий (он же следующий) фронт канала A. Если канал A опережает канал B, учитывается восходящий фронт, и движение происходит вперед или по часовой стрелке. И наоборот, если канал B опережает канал A, засчитывается падающий край, и движение происходит в обратном направлении или против часовой стрелки.

Когда используется кодирование X2, подсчитываются как восходящий, так и нисходящий фронты канала A. Это удваивает количество импульсов, которые подсчитываются для каждого поворота или линейного расстояния, что, в свою очередь, удваивает разрешающую способность энкодера.

Кодирование X4 делает еще один шаг вперед, подсчитывая как восходящий, так и нисходящий фронты обоих каналов A и B, что увеличивает количество импульсов в четыре раза и увеличивает разрешение в четыре раза.

Для поворотных энкодеров положение вычисляется путем деления количества подсчитанных ребер на произведение количества импульсов за оборот и типа кодирования, описанного выше (1, 2 или 4), а затем умножения результата на 360, чтобы получить градусы перемещения.

Incremental Encoders

x = тип кодировки (X1, X2 или X4)

N = количество импульсов, генерируемых за один оборот вала.

Для линейных энкодеров положение вычисляется путем деления количества подсчитанных ребер на произведение количества импульсов за оборот и типа кодирования. Затем этот результат умножается на величину, обратную количеству импульсов на миллиметр (или на дюйм).

Incremental encoders

incremental encoders

PPM = количество импульсов на миллиметр

PPI = количество импульсов на дюйм

Инкрементные энкодеры являются относительно простым и недорогим вариантом обратной связи для приложений, где повторное наведение после потери питания не наносит ущерба процессу. А благодаря квадратурному выходу инкрементные энкодеры могут достигать высокого разрешения даже на высоких скоростях.

Incremental encoders

Автор изображения: National Instruments Corporation