למה אני צריך מקודד על המנוע שלי? איך מקודדים עובדים?

מהו מקודד?

במהלך פעולת המנוע, ניטור בזמן אמת של פרמטרים כגון זרם, מהירות סיבוב והמיקום היחסי של כיוון הסיבוב ההיקפי של הציר קובע את מצב ה...מָנוֹעַהגוף והציוד הנגרר, ויתרה מכך, שליטה בזמן אמת במנוע ובתנאי הפעולה של הציוד, ובכך מממשים תנועת מנוע, ויסות מהירות ופונקציות ספציפיות רבות אחרות.

כאן, יישום המקודד כאלמנט מדידה קדמי לא רק מפשט מאוד את מערכת המדידה, אלא גם מדויק, אמין וחזק.

מקודד הוא חיישן סיבובי הממיר את המיקום והתזוזה של חלקים מסתובבים לסדרה של אותות פולסים דיגיטליים, אשר נאספים ומעובדים על ידי מערכת הבקרה כדי להוציא סדרה של פקודות לכוונון ושינוי מצב הפעולה של הציוד. אם המקודד משולב עם מוט הילוכים או בורג, ניתן להשתמש בו גם למדידת הכמויות הפיזיות של מיקום ותזוזה של חלקים נעים ליניאריים.

סיווג בסיסי של מקודד

מקודד הוא שילוב מכני ואלקטרוני של מכשירי מדידה מדויקים, האות או הנתונים לקידוד, המרה, תקשורת, שידור ואחסון של נתוני אות.
מקודד הוא מכשיר מדידה מדויק המשלב רכיבים מכניים ואלקטרוניים כדי לקודד, להמיר, לתקשר, לשדר ולאחסן אותות ונתונים. בהתאם למאפיינים שונים, סיווג המקודד הוא כדלקמן: דיסק קוד וסקל קוד: תזוזה ליניארית לאותות חשמליים הנקראת מקודד סקל קוד, תזוזה זוויתית לתקשורת עבור דיסק הקוד, - מקודד מצטבר: כדי לספק מיקום, זווית ומספר הקפות וכו', עד למספר הפולסים לסיבוב כדי להגדיר את קצב ההפרדה. - מקודד מוחלט: מספק מידע כגון מיקום, זווית ומספר סיבובים במרווחים זוויתיים, לכל תוספת זוויתית ניתן קוד ייחודי.
מקודדים מוחלטים היברידיים: מקודדים מוחלטים היברידיים מפיקים שתי קבוצות מידע: קבוצה אחת של מידע משמשת לזיהוי מיקום הקטבים המגנטיים, עם פונקציה של מידע מוחלט; הקבוצה השנייה זהה בדיוק למידע המוצא של מקודדים מצטברים.

מקודדים נפוצים עבורמנועים

מקודד מצטבר

שימוש ישיר בעקרון ההמרה הפוטואלקטרית מוציא שלושה סטים של פולסים של גל מרובע A, B ו-Z. הפרש פאזה של שתי סטים של פולסים A ו-B הוא 90 מעלות, מה שיכול לקבוע בקלות את כיוון הסיבוב; כל סיבוב בשלב Z כולל פולס, המשמש למיקום נקודת ייחוס. יתרונות: עקרון בנייה פשוט, אורך חיים מכני ממוצע של עשרות אלפי שעות או יותר, יכולת עמידות בפני הפרעות חזקה, אמינות גבוהה, מתאים לשידור למרחקים ארוכים. חסרונות: חוסר יכולת להפיק את מידע המיקום המוחלט של סיבוב הציר.

מקודדים מוחלטים

חיישן דיגיטלי בעל פלט ישיר, חיישן בעל דיסק קוד מעגלי לאורך כיוון רדיאלי של מספר ערוצי קוד קונצנטריים, כאשר כל ערוץ מורכב ממגזרים שקופים לאור ואטומים לאור, ומספר ערוצי הקוד הסמוכים נמצא ביחס כפול בין מספר ערוצי הקוד בדיסק הקוד לבין מספר הספרות הבינאריות בדיסק הקוד ומספר הביטים בדיסק הקוד שלו. בצד מקור האור של דיסק הקוד, ובצד השני של כל ערוץ קוד יש רכיב רגיש לאור; כאשר דיסק הקוד נמצא במיקום שונה, הרכיב הרגיש לאור ממיר את אות הרמה המתאים ליצירת מספר בינארי בהתאם לרמת האור או לא. כאשר דיסק הקוד נמצא במיקומים שונים, כל רכיב רגיש לאור ממיר את אות הרמה המתאים בהתאם לרמת האור שלו ליצירת מספר בינארי.

סוג זה של מקודד מאופיין בכך שאינו דורש מונה וניתן לקרוא קוד דיגיטלי קבוע המתאים למיקום בכל מיקום של הציר המסתובב. ברור שככל שערוץ הקוד גדול יותר, כך הרזולוציה גבוהה יותר, עבור מקודד בעל רזולוציה בינארית של N סיביות, דיסק הקוד חייב להיות בעל N ערוצי ברקוד. כיום, ישנם מוצרי מקודדים אבסולוטיים של 16 סיביות.

עקרון העבודה של המקודד

במרכז לוחית הקוד הפוטואלקטרית, בעלת טבעת העוברת דרך הקווים הכהים, נמצאים התקני משדר ומקלט פוטואלקטריים לקריאה, על מנת לקבל ארבע קבוצות של אותות גל סינוס המשולבים ל-A, B, C ו-D, כאשר כל גל סינוס עם הפרש פאזה של 90 מעלות (יחסית לגל היקפי של 360 מעלות), היפוך אותות C ו-D, המונח על גבי שני הפאזות של A ו-B, שניתן לשפר אותן כדי לייצב את האות; וכל סיבוב של האות מוציא פולס פאזה Z מטעם מיקום האפס כמיקום הייחוס.
כאשר הפרש של 90 מעלות בין שני פאזות A ו-B, ניתן להשוות זאת לפאזה A מלפנים או לפאזה B מלפנים, על מנת להבחין בסיבוב חיובי וסיבוב הפוך של המקודד, באמצעות דופק האפס ניתן לקבל את מיקום הייחוס האפס של המקודד.

חומר דיסק המקודד עשוי מזכוכית, מתכת ופלסטיק. דיסק הזכוכית מונח על גבי הזכוכית על קו חריטה דק מאוד. היציבות התרמית שלו טובה ודיוק גבוה. דיסק המתכת עובר ישירות דרך קו החריטה ואינו עובר, אינו שביר. עקב עובי מסוים של המתכת, הדיוק מוגבל, והיציבות התרמית שלו גרועה בסדר גודל מזה של זכוכית. דיסק פלסטיק חסכוני יותר, עלותו נמוכה, אך הדיוק, היציבות התרמית ותוחלת החיים גרועים יותר. דיסקים מפלסטיק חסכוניים יותר, אך הדיוק, היציבות התרמית ותוחלת החיים גרועים יותר.

רזולוציה - מקודד המספק כמה קווים עוברים או כהים לכל סיבוב של 360 מעלות נקרא רזולוציה, המכונה גם אינדקס רזולוציה, או ישירות אינדקס כמה קווים, בדרך כלל 5 ~ 10,000 קווים לכל סיבוב.

עקרונות מדידת מיקום ובקרת משוב

אנקודרים תופסים תפקיד חשוב ביותר במעליות, כלי עבודה, עיבוד חומרים, מערכות משוב מנוע וציוד מדידה ובקרה. אנקודרים משתמשים בסריגים אופטיים ובמקורות אור אינפרא אדום כדי להמיר אותות אופטיים לאותות חשמליים TTL (HTL) דרך מקלט, המשקף חזותית את זווית הסיבוב והמיקום של המנוע על ידי ניתוח תדר רמת ה-TTL ומספר הרמות הגבוהות.

מכיוון שניתן למדוד את הזווית והמיקום במדויק, ניתן ליצור מערכת בקרה בלולאה סגורה עם המקודד והממיר כדי להפוך את הבקרה למדויקת עוד יותר, ולכן ניתן להשתמש במעליות, כלי עבודה וכו' בצורה כה מדויקת.

תַקצִיר

לסיכום, אנו מבינים שהמקודד מחולק לשני סוגים של אינקרמנטלי ואבסולוטי בהתאם למבנה, וישנם גם אותות אחרים, כגון אותות אופטיים, אותות חשמליים שניתן לנתח ולשלוט בהם. ואנחנו חיים במעלית נפוצה, מכונות כלים מבוססות פשוט על ויסות מדויק של המנוע, באמצעות משוב של אותות חשמליים בבקרה בלולאה סגורה, מקודד עם ממיר תדר הוא גם דבר מובן מאליו להשגת שליטה מדויקת.