środa, Październik 16, 2019
Enkoder inkrementalny – budowa, zasada działania i właściwości

Współczesna technologia nieustannie się rozwija, dzięki czemu możliwe jest konstruowanie coraz bardziej zaawansowanych, a jednocześnie niezwykle precyzyjnych maszyn. Często okazuje się, że z pozoru niewielkie urządzenie wbudowane w mechanizm znacznie większego sprzętu, stanowi jeden z jego najistotniejszych elementów. Dotyczy to między innymi enkoderów inkrementalnych, które mają kluczowe znaczenie przy pomiarach przemieszczania się maszyny. Poniżej wyjaśniamy, czym dokładnie są tego typu podzespoły, z czego są zbudowane oraz jakie znajdują zastosowanie w przemyśle.

Jak są zbudowane i jak działają enkodery inkrementalne?

Głównym zadaniem enkodera inkrementalnego jest generowane impulsów, które odpowiadają ruchowi obrotowemu. Najprostsze enkodery zbudowane są z fotodetektora, źródła światła oraz tarczy umieszczonej między nimi. Otwory w obracającej się tarczy urządzenia wywołują na przemian przepuszczanie światła i jego blokowanie, a układ optoelektroniczny konwertuje to zjawisko na sygnał prostokątny. Pełny obrót tarczy składa się ze stałej, określonej ilości takich przejść definiując tym samym rozdzielczość enkodera (im większa ilość zboczy przypada na jeden obrót, tym dokładniejszy odczyt urządzenia). Sygnał prostokątny może zostać następnie odebrany przez np. mikrokontroler, który jest w stanie wyliczyć przesunięcie urządzenia, bazując na zebranych danych i rozdzielczości enkodera. Taki proces przyrównać można do kroku wykonywanego przez chodziarza.  Znając długość jednego kroku oraz ich ilość jesteśmy bowiem w stanie, przy pomocy prostego mnożenia, obliczyć dystans przebyty przez sportowca. Jednak w naszym przypadku krok skorelowany jest z przemieszczeniem kątowym. Ponadto należy pamiętać, że tego rodzaju enkoder nie zapamiętuje aktualnego położenia, dlatego konieczne jest przypisane mu pozycji bazowej każdorazowo po podłączeniu do zasilania.

Wykorzystane enkoderów inkrementalnych

Tego typu enkodery są urządzeniami, które znajdują szerokie zastosowanie w wielu segmentach przemysłu. Jednym z nich jest górnictwo, gdzie elementy te wykorzystywane są do pozycjonowania i kontroli pracy na przykład kombajnu ścianowego. Dzięki temu możliwa staje się profesjonalna realizacja urabiania i odwiertów. Kolejnym obszarem, gdzie znajduje zastosowanie enkoder inkrementalny, jest przemysł petrochemiczny. Odpowiednio skonstruowane urządzenie może być użyte zarówno na lądzie, jak i na morzu, co oznacza, że sprawdzi się na platformie wiertniczej oraz w rafinerii. Jego głównym zadaniem jest w tym przypadku kontrola prędkości w dźwigach, żurawiach i innych maszynach charakterystycznych dla tego sektora przemysłu. Ponadto, enkoder wykorzystywany jest wszędzie tam, gdzie pojawia się łatwopalny pył. W głównej mierze dotyczy to  przemysłu chemicznego oraz przetwórczego, gdzie masowo składowane są produkty, takie jak mąka, cukier czy drewno. Podobnie jak w poprzednich przypadkach, również tutaj głównym zadaniem enkoderów jest stała kontrola pozycjonowania oraz pracy maszyn.

Zalety wykorzystania enkoderów inkrementalnych

Tego rodzaju urządzenia są przede wszystkim łatwym sposobem na określenie dokładnej pozycji sprzętu poruszającego się w jednym wymiarze lub sprecyzowanie pozycji kątowej. W ten sposób możemy zagwarantować precyzyjne działanie maszyn, co jest kluczowe dla efektywnego prowadzenia wszelkiego rodzaju biznesu. Ponadto, w przeciwieństwie do innych metod pozycjonowania, enkodery nie wymagają użycia skomplikowanych i złożonych obliczeniowo algorytmów, co znacznie ułatwia ich obsługę.

Enkoder inkrementalny to prosty i skuteczny sposób na precyzyjne dokonywanie pomiarów. Z tego powodu podzespoły tego rodzaju są powszechnie stosowane w bardzo zróżnicowanych gałęziach przemysłu. Łatwość ich obsługi sprawia, że enkodery spotkamy nie tylko w wielkich przedsiębiorstwach, ale również na niewielkich liniach produkcyjnych.

Źródło: newtech.com.pl – taśma magnetyczna