Абсолютные энкодеры

Абсолютный энкодер Absolute Encoder (eng.) - это датчик положения, подсчитывающий число уникальных цифровых кодов за единицу вращения диска для измерения основных кинематических параметров работы электропривода: скорости и положения вала.

Абсолютный энкодер состоит из следующих основных узлов:
1 - Вал энкодера
2 - Энкодерный диск с метками (рисками)
3 - Источник света с электронной платой
4 - Приемный инфракрасный (ИК) фото-датчик
5 - Оптико-механический блок с шестернями
6 - Электронная плата с процессорами обработки сигналов и преобразователями цифрового интерфейса

Основная задача абсолютного энкодера - детектировать последовательности кодов (или так называемые "состояния") за цикл вращения диска энкодера.

Принцип работы абсолютного энкодера
Вся поверхность диска абсолютного энкодера разделена на определенное количество секторов.

Каждому сектору на диске абсолютного энкодера присвоены определенные значения (цифровой код). При вращении вала абсолютный энкодер считывает данные сектора, формируя определенный индивидуальный код (или так называемый - "абсолютный код").

Данный код формируют индивидуальные последовательности меток или рисок, нанесенные на диске энкодера. Считывание сигналов происходит при помощи фотоэлемента (приемной матрицы), имеющей множество фотодатчиков (приемных элементов).

По причине формирования некого полного индивидуального значения (кода), данный тип энкодера называется - "абсолютным".
В силу данной особенности у абсолютного энкодера всегда можно определить, на какой угол относительно нулевого сектора повернут диск энкодера в каждый конкретный момент, так как, при любом повороте диска абсолютный энкодер выдает индивидуальные значения номеров секторов. Достигнув максимального значения, абсолютный энкодер переходит снова в ноль и процесс расчета углового положения повторяется снова.
Если вал абсолютного энкодера вращать в другую сторону, то он начнет формировать значения (коды) в обратной последовательности, таким образом можно определить направление вращения вала энкодера.
За единицу вращения диска (цикл) абсолютного энкодера может быть принят как один оборот диска основного диска (для одно-оборотных моделей энкодеров). Существуют модели абсолютных энкодеров в которых цикл считывания кодов происходит за два и более оборотов дисков, в специальном механическом узле, представляющем их себя редуктор с низким механическим сопротивлением, состоящий из нескольких шестерен с нанесенными рисками/метками.

От сюда следует два типа абсолютных энкодеров, цикл работы которых различен: в одном случае цикл формирования кодов происходит за один оборот вращения диска, в другом случае, цикл формирования кодов происходит за несколько оборотов вращения диска. Исходя из данного принципа: абсолютные датчики измерения положений бывают одно-оборотными и много-оборотными.
Типы абсолютных энкодеров
Абсолютные одно-оборотные энкодеры
Абсолютный одно-оборотный энкодер - это датчик углового положения, который подсчитывает число уникальных цифровых кодов за один оборот вращения диска.
Абсолютные много-оборотные энкодеры
Абсолютный много-оборотный энкодер - это датчик углового положения, который подсчитывает число уникальных цифровых кодов за более, чем один оборот вращения диска при помощи специального механического узла и дополнительных фотодетекторов.

Дополнительный механический узел многооборотного абсолютного энкодера, представляет из себя, по сути, редуктор с минимальным механическим сопротивлением, состоящий их некоторого количества шестерен с метками и набор дополнительных детекторов.

Преимущества абсолютных энкодеров
Основным преимуществом абсолютных энкодеров является: более точное определение углового положения вала в любой момент функционирования системы, где он установлен, другими словами абсолютные энкодеры имеют большую разрешающую способность.
В связи с тем, что все цифровые коды, генерируемые абсолютным энкодером, уникальны, определить текущую координату линейного перемещения или углового положения контролируемого объекта (вала), можно сразу же - после включения абсолютного энкодера. В момент включения абсолютного энкодера на выходах абсолютного датчика появляется индивидуальный код из цифр. Данный код является абсолютным - точным обозначением текущего положения угла поворота вала энкодера.

Абсолютный энкодер - основы работы и принцип действия

Абсолютные однооборотные энкодеры

Абсолютные многооборотные энкодеры