Nguyên Tắc Làm Việc Của Bộ Mã Hóa Quay Tuyệt Đối

Bộ mã hóa vòng quay là một thiết bị cơ điện được sử dụng để giám sát các vật thể quay như trục và trục. Bộ mã hóa quay có thể được sử dụng để đo vị trí, khoảng cách và vận tốc góc của trục quay.

Có hai loại bộ mã hóa quay: bộ mã hóa quay tăng dần và bộ mã hóa quay tuyệt đối. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét bộ mã hóa quay tuyệt đối, nguyên lý làm việc và ứng dụng của chúng.

Bộ Mã Hóa Quay Tuyệt Đối Là Gì?

Bộ mã hóa quay tuyệt đối thuộc họ bộ mã hóa quay. Chúng được sử dụng để đo các thông số sau của các vật thể quay như trục hoặc trục:

• Vận tốc góc
• Thông tin vị trí
• Khoảng cách

Bộ mã hóa quay tuyệt đối được tìm thấy trong các ứng dụng yêu cầu phép đo chính xác vị trí và độ dịch chuyển góc. Các cảm biến này cũng tìm thấy các ứng dụng của chúng trong các hệ thống cần đo tốc độ quay.

Các cảm biến này tạo ra một từ duy nhất (một từ là tập hợp các bit) theo vị trí hiện tại của cảm biến.

Điều này khác với các bộ mã hóa quay tăng dần vì các bộ mã hóa tăng dần được thiết kế để xuất ra một dòng xung liên tục ở khắp mọi nơi trong khi bộ mã hóa tuyệt đối xuất ra một tập hợp các bit duy nhất cho mỗi vị trí của cảm biến.

Điều này cho phép chúng tôi đo lường vị trí chính xác (tuyệt đối) của trục thay vì tính toán thay đổi vị trí.

Nguyên Tắc Làm Việc Của Bộ Mã Hóa Quay Tuyệt Đối

Các bộ mã hóa quay tuyệt đối, khi được so sánh với các bộ mã hóa quay tăng dần, hoạt động hơi phức tạp, nhưng đơn giản để sử dụng trong một ứng dụng.

Tương tự như các bộ mã hóa quay tăng dần, các bộ mã hóa tuyệt đối cũng có một trục quay gắn với cảm biến. Trục được kết nối với một đĩa bằng một bộ rãnh được đặt cẩn thận. Bánh xe này còn được gọi là ‘bánh xe mã’.

Bánh mã có một mẫu bit độc đáo. Không giống như các bộ mã hóa gia tăng trong đó tất cả các vị trí được đặt trong một mô hình lặp lại, các vị trí của bộ mã hóa tuyệt đối của bộ mã hóa tuyệt đối khác với nhau.

Khi trục quay, bánh mã cũng quay cùng với nó. Có một bộ đèn LED phát ra chùm ánh sáng vào bánh mã. Khi chùm ánh sáng thẳng hàng với các khe, các chùm sáng đi qua bánh mã, khe cố định và chiếu sáng các quang trở.

Có những bộ mã hóa tuyệt đối từ tính thay thế mảng LED bằng mảng cảm biến từ tính và một bộ cực từ thay thế các điểm đánh dấu quang học.

Chúng tôi xin giới thiệu : Sunly  chuyên nghiệp nhất hiện nay

Mỗi phototransistor hoạt động độc lập và khi được chiếu sáng, chúng xuất ra tín hiệu logic CAO. Khi không có chùm tia nào hiện diện tại một phototransistor cụ thể, nó sẽ xuất ra mức logic LOW.

Số lượng phototransistor và mức độ của các khe được khắc trong bánh mã xác định độ chính xác và độ phân giải của bộ mã hóa quay tuyệt đối.

Điều này thường được nêu trong bit. Ví dụ, một bộ mã hóa tuyệt đối có độ phân giải 8 bit có thể cung cấp thông tin 256 vị trí và có thể đo các dịch chuyển góc của gia số 1.41 độ.

Tùy thuộc vào loại bộ mã hóa tuyệt đối và cấu trúc của nó, có nhiều cấu hình đầu ra có sẵn:

• Đầu ra song song
  • Loại cảm biến này có nhiều đường ra cung cấp thông tin vị trí. Ví dụ, một cảm biến đầu ra song song 8 bit có 8 đường tín hiệu và hai dây cấp nguồn. Đầu ra có thể được mã hóa trong nhị phân or mã màu xám định dạng.
  • Cảm biến đầu ra song song có số lượng mạch tích hợp rất tối thiểu vì nó không liên quan đến nhiều quá trình xử lý.

Đầu ra nối tiếp

• Bộ mã hóa tuyệt đối đầu ra nối tiếp xuất ra thông tin vị trí và tốc độ thông qua một giao thức truyền dữ liệu đồng bộ

• Các cảm biến đầu ra nối tiếp có dữ liệu và đường xung nhịp, và xuất ra một bit cho mỗi xung đồng hồ. Các cảm biến này cũng có định dạng đầu ra được mã hóa nhị phân hoặc màu xám.
• Để tăng khả năng chống nhiễu, cảm biến loại đầu ra nối tiếp sử dụng giao tiếp cặp vi sai theo Tiêu chuẩn RS-422. Một cặp cho mỗi đồng hồ và một cặp cho các dòng dữ liệu.
• Hầu hết các phương pháp giao tiếp đồng bộ phổ biến cho bộ mã hóa tuyệt đối là SSI: Giao diện nối tiếp đồng bộ, BiSS: Giao diện nối tiếp đồng bộ hai chiều và DSL Hiperface. Ngoài ra còn có các giao diện độc quyền như EnDat2.2.

• Đầu ra analog
  • Cảm biến đầu ra tương tự xuất ra một giá trị điện áp hoặc dòng điện tùy thuộc vào vị trí của cảm biến.

Ưu Điểm Của Bộ Mã Hóa Tuyệt Đối

Các bộ mã hóa tuyệt đối, mặc dù chi phí cao hơn một chút nhưng có nhiều lợi thế về cảm biến vị trí:

• Đưa ra vị trí tuyệt đối của trục
  • Khi được ‘thăm dò’, bộ mã hóa tuyệt đối xuất ra thông tin vị trí duy nhất liên quan đến vị trí hiện tại của nó. Điều này có nghĩa là không có hai vị trí của trục trong một chuyển động quay 360 độ là giống hệt nhau.
• Nhiều tùy chọn đầu ra
  • Bộ mã hóa tuyệt đối có nhiều loại đầu ra: song song, nối tiếp (giao thức tiêu chuẩn và độc quyền)
• Miễn nhiễm với sự cố mất điện
  • Bộ mã hóa tuyệt đối không bị lỗi nguồn. Họ luôn sẵn sàng cung cấp thông tin định vị ngay sau một chu kỳ điện.
• Độ phân giải cao
  • Chỉ cần tăng số lượng bản mã hóa và đơn vị cảm biến, bộ mã hóa tuyệt đối có thể có độ phân giải cao hơn nhiều so với bộ mã hóa gia tăng.

Vài nét về : Thiết bị tự động hóa  tốt nhất hiện nay

Tổng kết

Để thăm dò thông tin từ cảm biến, mã mẫu sau được viết bởi HareshKarnan có thể được sử dụng. Nó sẽ in (các) số đọc từ cảm biến đi kèm khi được thực thi.