Birçok hareket kontrol uygulamalariRobotik ve otomatik üretim gibi alanlarda şaft konumunun izlenmesi, cihazların sorunsuz çalışmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.
En iyi çözümlerden biri, mil dönüşü sırasında herhangi bir noktada hassas konumlandırmayı hesaba katmak için kodlayıcılarda konum geri bildiriminin uygulanmasıdır.
Geri bildirim, gerilim, hız, akım, tork, ivme veya konumlandırma gibi ölçülen bir değeri iletmek için bir servo sürücüye veya kontrolöre geri gönderilen bir sinyaldir. Geri besleme enkoderleri, konum veya hızı bildirmek için tipik olarak motorlara veya yüklere entegre edilir.
Bir hareket uygulamasına bir geri besleme cihazının eklenmesi, servo sürücü veya kontrolörün çıkışı istenen değerlere ulaşacak şekilde ayarlayarak motor veya yükteki bozuklukları telafi edebildiği bir kapalı döngü sistemi oluşturur. Konum geri beslemesi, döner motorların açısal konumunu veya doğrusal motorların doğrusal konumunu iletir.
Bu makalede tartışacağımız konum geri beslemesi için iki tür ölçüm sistemi vardır: mutlak geri besleme ölçümü ve artımlı geri besleme ölçümü.
Artımlı Geri Bildirim
Artımlı geri besleme, bir disk üzerindeki çizgileri tarayarak ve bu desenleri daha sonra servo sürücüye gönderilen elektrik darbelerine veya sinüs/kosinüs sinyallerine dönüştürerek çalışır. Sürücü daha sonra hareketleri bir yönde veya başka bir yönde meydana gelen artışlarla ölçer.
Artımlı geri beslemeli enkoderler, gerçek konumu ancak dönüş için bir referans noktası oluşturduğu bir hedef arama rutini gerçekleştirdikten sonra izleyebilir. Bu, bir son durak gibi bilinen bir konuma hareket etmesi veya bir homing anahtarı veya indeks darbesi geçmesi gerektiği anlamına gelir.
Motor bilinen bir konuma ulaştığında, sistem mutlak geri beslemenin yaptığı gibi konumu takip edebilir. Ne yazık ki, hatalar yaygın bir komplikasyon olabilir ve artımlı sistemin referans noktasını kaybetmesine neden olacak besleme voltajı kaybı yaşanabilir.
Sistem kapanırsa, konum bilgisi kaybolur ve hedef arama rutininin yeniden çalıştırılması gerekir.
Yön bulma rutininin gerçek hayattaki bir örneği mürekkep püskürtmeli bir yazıcı olabilir. İlk açıldığında, yazıcı kafası başlatma işleminin bir parçası olarak baskı alanının genişliği boyunca ileri geri hareket eder.
Artımlı Enkoderler
TTL Artımlı Kodlayıcı, ışığı sinyal darbelerine dönüştürmek için bir foto dedektör kullanır. Esasen, bir ışık kaynağı bir disk üzerindeki yarıklardan (veya çizgilerden) parlar ve fotodedektör bunu A ve B kanalları altında elektrik sinyallerine dönüştürür.
Çözünürlük dijitaldir ve satır veya sayım sayısına (4x satır) dayanır.
Elektrik darbeleri kodlayıcıdaki A ve B kanallarından geçerek açılıp kapanır ve üst üste biner. A ve B kanalları arasındaki faz ilişkisini ölçerek, enkoder genel konumlandırmayı belirlemek için elektrik darbelerinin artan yönünü ölçebilir.
Ancak daha doğru ve mutlak bir konum ölçümü için, bazen indeks, işaretleyici veya kanal I olarak adlandırılan başka bir sinyalin eklenmesi, motorun 1 devir içindeki mutlak konumunu işaretlemek için gereklidir.
Bu dört durumu analiz ederek, kodlayıcı bir başlangıç noktasından itibaren her bir darbenin yönünü sayarak konumu izleyebilir.
Sin/Cos Artımlı Kodlayıcı, TTL Kodlayıcıya çok benzer, ancak A ve B kanalları için analog Sin ve Cos sinyalleri kullanır.
Sin/Cos sinyalleri arasındaki oran, çözünürlüğü büyük ölçüde artıran "sayımlar" arasında enterpolasyona izin verir. Her standart sayım arasında 2048 ek sayım (veya daha fazlası) enterpole edilebilir.
Mutlak Geri Bildirim
Artımlı geri beslemenin aksine, mutlak geri beslemeli enkoderler mutlak konumlandırma geri beslemesi sağlamak için şaftla birlikte dönen kodlanmış bir diske dayanır. Bu değerleri ikili, gri veya gri fazla kod kullanarak okumak için bir kod çözücü kullanılır. Bu, seri bir kanal üzerinden servo kontrolör ile iletilir.
Bu sistemler artımlı geri besleme enkoderlerinden çok daha karmaşıktır ve her zaman şaftın gerçek konumunu takip eder.
Ayrıca, besleme voltajının kesilmesi durumunda, mutlak geri besleme cihazı şaftın konumunu asla kaybetmez ve güç geri geldiğinde bunu servo kontrolöre iletir. Mutlak geri besleme sisteminde değer kaybı olmaz.
Mutlak Enkoderler
Mutlak enkoderler konum verilerini izler ve depolar, bunlar daha sonra bir seri kanal üzerinden kontrolöre geri beslenir. Milin veya yükün her konumu dönüş sırasında işaretlenir, böylece konum her zaman bilinir.
Doğrusal enkoderler, yüke bir konum enkoderi uygulayarak geri bildirimi doğrudan izleyebilirken, döner bir motordaki enkoderler yükün konumu hakkında dolaylı olarak geri bildirim bildirir.
Tek dönüşlü mutlak enkoderler her dönüş için konumu izlerken, çok dönüşlü mutlak enkoderler dönüş sayısını da takip etmek için redüksiyon dişlileri kullanır.
Bu, doğrusal sistemler ve hareket aralığının birden fazla motor dönüşü gerektirdiği diğer uygulamalar için kullanışlıdır. Bir arabadaki mekanik kilometre sayacı ile karşılaştırılabilir.
Güç yanlışlıkla kesilirse sıfırlamak zorunda kalmayın
Artımlı Geri Bildirim Avantajları
Tipik olarak daha ucuz
Daha yüksek çözünürlük için seçenekler mevcuttur
Mutlak konum bilgisi tüm uygulamalar için gerekli değildir.
Mutlak geri besleme uygulamaları
Mutlak geri bildirim, konum bilgisinin gerekli olduğu ve bir hedef arama rutininin mutlaka gerçekleştirilemeyeceği uygulamalar için tercih edilir. Bu, bir cobot veya 1:1'den farklı dişli oranlarına sahip uygulamalar gibi 360 derecelik tam bir dönüş yapamayan herhangi bir uygulamayı içerir.
Artımlı geri bildirime sahip bir 3D yazıcının güç kesildiğinde konumunu kaybetmesinin ne kadar kötü olacağını düşünün.
Mutlak enkoderler için en yaygın uygulamalar şunlardır:
Büyük antenler
Teleskoplar
3D yazıcılar
Stabilize kameralar
Otomatik direksiyon sistemleri
ADVANCED Motion Controls, farklı geri bildirim türleri için çeşitli farklı sürücülere sahiptir. Pozisyon Geri Bildirimi ile ilgili ek bilgi veya sorularınız için, bugün bi̇zi̇mle i̇leti̇şi̇me geçi̇n.