כמעין מכשיר המרת אותות, מקודד נמצא בשימוש נרחב בחיינו מסביב.
במרוץ המכוניות האינטליגנטי, יש צורך להשתמש במקודד כדי לזהות את המהירות המיידית של דגם המכונית ולממש את בקרת המשוב בלולאה סגורה של מהירות דגם המכונית, כך שלוח הבקרה של המכונית יוכל לבצע את ההוראות שניתנו על ידי התוכנה בהתאם לשינויי המסלול ותנאי הדרך, כגון האצה, האטה, פנייה וכו'.
בחקר שמימי, מדענים משתמשים בטלסקופים אסטרונומיים גדולים כדי לעקוב אחר כוכבים, טלסקופים אסטרונומיים כדי להשיג דיוק מסוים של בקרת מהירות, יש צורך לבחור את המקודד המתאים. עם זאת, הדרישות עבור המקודד גבוהות מאוד בשלב זה. לדוגמה, כאשר מהירות הכוכב היא 0.004 אחוזים, הרזולוציה של המקודד היא 26 סיביות כדי לעמוד בדרישות של מדידת המהירות.
בנוסף, ישנם מקודדים למעליות, מקודדים למכונות, מקודדים למנועי סרוו וכן הלאה, ניתן לומר שמקודדים נמצאים בכל מקום.
ממנוע צעד למערכת חכמה, איך לבחור את המקודד?
אז מה זה בעצם מקודד?
בהגדרה, מקודד הוא מכשיר שמרכיב אותות (כגון זרמי סיביות) או נתונים בצורה של אותות שניתן לתקשר, לשדר ולאחסן.
ההבנה הפשוטה היא להמיר אותות שבני אדם לא יכולים להבין ישירות לאותות שאנו בני האדם יכולים להבין ישירות, כך שנוכל לשלוט בציוד או במכשירים.
מקודד לפי שיטת קנה המידה וצורת פלט האות, ניתן לחלוקה לסוג אינקרמנטלי, ערך מוחלט, סוג מעורב.
מצטבר ומוחלט שכיחים יותר, אך ההבדל בין השניים הפך לבעיה קשה עבור רוב המשתמשים.
לכן, רק מצטברים ומוחלטים מושווים כאן, כדי שמשתמשים יוכלו לבחור טוב יותר בעתיד.
ראשית, השניים עובדים אחרת:
1. עקרון עבודה של מקודד אינקרמנטלי:
המקודד המצטבר ממיר את התזוזה לאות חשמלי תקופתי, ולאחר מכן ממיר את האות החשמלי לפולס ספירה, תוך שימוש במספר הפולסים כדי לייצג את גודל התזוזה.
קח לשפוך מים כדי לתאר, מקודד אינקרמנטלי זה כמו, מצא כוס בגודל לא ידוע ושפך לתוכה מים, כאשר הוא מלא פעם אחת, רוקן את הכוס פעם אחת, ואז שפוך מים, ולבסוף חשב את המרחק לפי מספר הפעמים שהכוס מְמוּלָא.
מבחינת מבנה, מקודד אינקרמנטלי מורכב מציר חיבור, לוחית קוד, מקור אור ומעגל פלט. למעשה, המקודד הוא בעצם הרכב זה, הבא לא יחזור על עצמו.
המקודד המצטבר משיג ארבע קבוצות של אותות גלי סינוס מהתקני שידור פוטו ומהתקני קליטה, המשולבים ל-A, B, C ו-D בהתאמה. לכל גל סינוס יש הפרש פאזה של 90 מעלות, ולארבע הקבוצות יש הפרש פאזה של 360 מעלות (כלומר מחזור אחד). האותות C ו-D מתהפכים ומוצבים על שלבי A ו-B, כדי לשפר את האות היציב; בנוסף, פולס Z-phase מופק בכל סיבוב כדי לייצג את סיבית הייחוס האפס.
מכיוון שההבדל בין שלב A לשלב B הוא 90 מעלות, ניתן לקבוע את הקדמה והאחור של המקודד על ידי השוואה של השלב A ושלב B לפני.
ניתן להשיג את סיביות ההתייחסות האפס של המקודד על ידי פעימת האפס. פרמטרים כגון מרחק וזווית מחושבים באמצעות אפס סיביות התייחסות ומספר הפולסים.
2. עקרון עבודה של מקודד מוחלט
ישנן שורות רבות על לוחית הקוד של המקודד המוחלט כדי לסדר כל מיקום על המקודד. מכיוון שכל עמדה שונה, אתה רק צריך לדעת את עמדת ההתחלה ואת עמדת הסיום כדי לדעת את התזוזה, במקום לספור כל הזמן כמו מקודד אינקרמנטלי.
כדוגמה לשפיכת מים, מקודד אבסולוטי ייקח כוס גבוהה יותר עם סולם, ישפוך לתוכו מים ויחשב את המרחק על סמך מאזני ההתחלה והסוף.
מבחינת המבנה, ישנם קווי ערוצים אופטיים רבים על לוח הקוד האופטי של המקודד המוחלט, וכל שורה מחולקת ל-2, 4, 8, 16 קווים...... מסודרים כך שבכל מיקום של מקודד, ניתן לקבל קבוצה ייחודית של קודים בינאריים (קודים אפורים) מ-2 בחזקת אפס עד 2 בחזקת n-1 על ידי קריאת הפתוח והכהה של כל קו חרוט, שהוא ה-n- מקודד סיביות מוחלט.
מקודד כזה נקבע לפי המיקום המכני (מצב התחלה ועצירה) של לוח הקוד האופטי, ולכן הוא לא יושפע מהפסקת חשמל והפרעות חיצוניות, שהיא גם אחת המאפיינים המצוינים של המקודד המוחלט.
בגלל תכונה זו, המקודד המוחלט אינו זקוק לזיכרון, ללא שינוי בנקודת התייחסות, ואינו צריך לספור כל הזמן. לכן, מאפייני האנטי-הפרעות של המקודד ואמינות הנתונים השתפרו מאוד.
בהתבסס על בניית המקודד המוחלט, הוא חייב להתמודד עם בעיה: ספירה עד לערך המקסימלי.
על מנת לפתור בעיה זו, מופיע המקודד המוחלט מרובה פניות.
עבור מקודד אבסולוטי רב-סיבובים, קיימות שלוש תוכניות העיצוב הנפוצות הבאות:
הראשון, בתוך המקודד, משתמש בגלגלי שיניים מכאניים כדי לחבר מספר פירים כדי לחשב את המספר הכולל של סיבובים.
קח מזיגת מים, הכוס המדורגת שהוזכרה קודם לכן. כאשר כוס זו מלאה, מצאו כוס מדורגת גדולה יותר, שפכו את המים מהכוס הקטנה אל הכוס הגדולה יותר, ולבסוף הוסיפו את שתי הכוסות כדי לחשב את המרחק.
השני הוא להשתמש במונה אלקטרוני ובקבלים כדי לספור את המספר הכולל של סיבובים.
ממנוע צעד למערכת חכמה, איך לבחור את המקודד?
שוב, קחו את הדוגמה של מזיגת מים, הפעם כשהכוס המדורגת מלאה, שפכו את המים החוצה והשתמשו במונה כדי למדוד את מספר הפעמים שהוא מלא, ולבסוף חשבו את המרחק על ידי הוספת המונה והכוס.
השלישי, בחלק מהמקודדים המגנטיים, משתמש בקו ווייגן ומשתמש באפקט ווייגן כדי לספור.
שלוש השיטות שלעיל כולן צריכות לשלם מחיר מסוים, למשל, הראשונה, בגלל השימוש בציוד מכני, כך שזה יביא לבלאי למקודד, ויפחית את הדיוק.
באשר לתוכנית של מקודד ערך מוחלט מרובה מעגלים, היא לא מתוארת כאן, וחברים מתעניינים יכולים ללכת לבדוק את המידע הרלוונטי.
בגלל עקרון העבודה השונה וההרכב המכני, לשניים יש שני הבדלים גדולים מאוד:
1, זיכרון הפעלה וכיבוי שונה
למקודד המצטבר אין זיכרון, וההפעלה מחדש של הפסקת החשמל חייבת לחזור למצב האפס הייחוס כדי למצוא את המיקום הנדרש, ויש להפעיל מחדש את הפסקת החשמל בכל פעם.
המקודד המצטבר הנפוץ ביותר הוא מיקום סורק המדפסת. בכל פעם שהמדפסת מופעלת, אנו יכולים לשמוע פצפוץ, שהוא למעשה המדפסת שמחפשת את נקודת האפס הייחוס שאחריה היא יכולה לעבוד.
לקודד המוחלט יש זיכרון, הפסקת חשמל הפעל מחדש מבלי לחזור לאפס, אתה יכול לדעת את מיקום היעד. זה גורם למקודד המוחלט לא להיות מופרע בתהליך, ומאפייני האנטי-הפרעות שלו ואמינות הנתונים שלו משופרים מאוד.
2, לוחית הקוד שונה
מכיוון ששיטת הספירה של השניים אינה זהה, אז גם לוח הקוד של השניים שונה מאוד.
ההבדל בין לוחית הקוד הוא אחד ההבדלים הגדולים ביותר בין מקודד מוחלט למקודד אינקרמנטלי.
בנוסף להבדלים שלעיל, ישנם הבדלים קטנים רבים בין מקודדים מוחלטים למקודדים אינקרמנטליים:
3, אות הפלט שונה
מקודד אינקרמנטלי מוציא אות דופק, בעוד שמקודד מוחלט מוציא קבוצה של ערכים בינאריים.
4, מספר ההגבלות השונות
מספר הסיבובים של המקודד המצטבר אינו מוגבל, בעוד שהמקודד המוחלט אינו יכול לחרוג מטווח הסיבובים.
5, שדה היישום אינו זהה לחלוטין
עם או בלי זיכרון נקודת שבירה, מקודד אינקרמנטלי ומקודד מוחלט שונים מאוד בשדה היישום. מקודד אינקרמנטלי מתאים יותר לקביעת מהירות, מרחק או כיוון תנועה, בעוד מקודד אבסולוטי נמצא בשימוש נרחב יותר ויותר בתחום מיקום הבקרה התעשייתי בשל מאפייניו.
6. המחיר שונה
בגלל המאפיינים המצוינים של המקודד המוחלט, המחיר גבוה יותר מהמקודד המצטבר.
עם ההבדל בין השניים, בואו נסתכל לאילו אלמנטים יש לשים לב בעת בחירת מקודד:
האם נדרשת הפסקת חשמל לתחזוקה
יש להשתמש במקודדים מוחלטים אם נדרשת בדיקה רציפה.
דיוק המדידה הנדרש
באופן יחסי, הדיוק של מקודד מוחלט גבוה מזה של מקודד אינקרמנטלי.
רזולוציה של רזולוציה
הרזולוציה של המקודד, כלומר, מספר הפולסים המופקים על ידי המקודד כאשר ציר רוטור המנוע מסתובב פעם אחת. הרזולוציה היא אחד הגורמים הקריטיים ביותר המשפיעים על אפקט מדידת המהירות.
מהירות מרבית נדרשת
שיטות מדידת המהירות של המקודדים מחולקות לשלוש קטגוריות: שיטת T, שיטת N ושיטת M/T.
באופן כללי, לשיטת T יש את ההשפעה הטובה ביותר באזור מהירות נמוכה, ושיטת M עדיפה על שיטת T באזור במהירות גבוהה. למרות ששיטת M/T גבוהה בהרבה משיטת M ו-T, ברוב המקרים, גם דיוק מדידת המהירות שלה טוב יותר משתי השיטות האחרות.
חומר לוחית קוד נדרש
חומרי לוחית הקוד המקודד הם זכוכית, מתכת, פלסטיק.
ממנוע צעד למערכת חכמה, איך לבחור את המקודד?
לוחית קוד זכוכית מופקדת על קו הזכוכית החרוט דק מאוד, היציבות התרמית שלו טובה, דיוק גבוה.
לוחית קוד מתכת נמצאת ישירות דרך ודרך קו החריטה, לא קלה לשבירה, אך מכיוון שלמתכת יש עובי מסוים, הדיוק עלול להיפגע, היציבות התרמית שלה גרועה בהרבה מזו של זכוכית.
לוחית קוד פלסטיק חסכונית, העלות שלה נמוכה, אבל הדיוק, היציבות התרמית, החיים גרועים יותר.
בחירת מקודד בנוסף לגורמים המפורטים לעיל, אך גם גורמים רבים אחרים, המבוססים במיוחד על השימוש באירוע ובסביבה כדי לבצע בחירה.
האפשרות הטובה ביותר היא לתקשר ישירות עם היצרן, להעביר אליו את הצרכים והחששות שלך, והם יתנו לך עצות טובות. בשלב זה, אתה יכול לשקול את ההצעות שלהם על סמך ההבנה שלך.
