Razlika med absolutnimi in inkrementalnimi dajalniki

Zaznavanje kotnega in linearnega gibanja je ključna funkcija pri krmiljenju strojev v tovarni elektronike. Mikroračunalniki v teh strojih pogosto potrebujejo podatke o položaju, smeri vrtenja in hitrosti vrtenja gredi ali osi, ki jih je treba pretvoriti v digitalno obliko. Optični dajalniki so elektromehanske naprave, ki se uporabljajo za merjenje bodisi ali linearnih položajev. Tisti, ki se uporabljajo za zaznavanje kota, se običajno imenujejo dajalniki vrtljivih ali gredi. Te se vedno pogosteje uporabljajo za množico delovnih mest v potrošniški in industrijski opremi. Vrtljivi dajalniki ali dajalniki gredi so načeloma lahko absolutni ali postopni. Absolutni dajalnik zagotavlja informacije o položaju ob izgubi energije, medtem ko se inkrementalni dajalnik uporablja, kadar so potrebne informacije o hitrosti in smeri. Obe se lahko uporabljata z kotnimi in linearnimi premiki, vendar delujeta drugače. Oglejmo si podrobno, kako se med seboj razlikujejo.

Kaj je absolutni dajalnik?

Absolutni dajalnik ima edinstveno kodo za vsak položaj gredi, ki predstavlja absolutni položaj dajalnika. Neposredno zagotavlja digitalni izhod, ki predstavlja absolutni premik. Vrednost dejanskega položaja se meri takoj, ko se sistem vklopi. Tako absolutni dajalnik ne potrebuje števca, saj izmerjena vrednost izhaja neposredno iz matričnega vzorca. Zagotavlja digitalni izhod, ki ustreza neposredno položaju. Vsak položaj bitov je ločeno kodiran prek namenskega LED-para. Vsaka koda predstavlja absolutni kotni položaj gredi pri vrtenju. Disk absolutnega dajalnika uporablja kodo Grey, v kateri se naenkrat spremeni en bit, kar zmanjša komunikacijske napake dajalnika. Lahko jih razdelimo na enodirne in večkratne dajalnike.

Kaj je inkrementalni dajalnik?

Postopni dajalnik je elektro-mehanska naprava, ki kotni položaj gredi pretvori v digitalni ali impulzni signal. Ustvari določeno število impulzov na vrtljaj, ki zagotavlja impulz za vsak prirastek, ki ustreza vrtljaju. Izmeri lahko spremembo položaja in ne absolutnega položaja. Zato ne more določiti položaja glede na znano referenco. Število ustvarjenih impulzov je sorazmerno s kotnim položajem gredi. Postopni dajalniki se uporabljajo v aplikacijah, kjer so potrebne informacije o hitrosti ali hitrosti in smeri. Vsakič, ko je naprava vklopljena ali ponastavljena, začne odštevati od nič in ustvari izhodni signal vsakič, ko se gred premakne. Vrste inkrementalnega dajalnika se lahko nadalje razdelijo na kvadratne dajalnike in tahometre.

Razlika med absolutnimi in inkrementalnimi dajalniki

Osnove absolutnih in inkrementalnih kodrov

- Obe sta elektro-mehanski napravi, ki se uporabljata za merjenje kotnih ali linearnih položajev gredi in ju pretvorita v digitalne ali impulzne signale. Absolutni dajalnik ima edinstveno kodo za vsak položaj gredi, ki predstavlja absolutni položaj dajalnika, medtem ko inkrementalni dajalnik generira izhodni signal vsakič, ko gred zavrti določen kot in število ustvarjenih impulzov je sorazmerno s kotnim položajem gred. Z dodatnim dajalnikom lahko izmerite spremembo položaja in ne absolutnega položaja.

Načelo delovanja absolutnih in postopnih dajalnikov

- Absolutni dajalnik je sestavljen iz binarno kodiranega diska, nameščenega na gredi, tako da se vrti z gredjo. Zahvaljujoč številnim izhodnim kanalom je vsak kotni položaj gredi opisan s svojo edinstveno kodo. Ko se zahtevana ločljivost poveča, se število kanalov poveča. Za razliko od inkrementalnega dajalnika, naprava za štetje ne izgubi informacij o položaju, ko se izgubi moč. Po drugi strani inkrementalni dajalnik daje izhodni signal za dani prirast kotnega položaja gredi, ki se določi s štetjem izhodnih impulzov glede na referenčno točko.

Stroškovna učinkovitost

- Matrica kod kodirnega diska je bolj zapletena in ker je potrebnih več svetlobnih senzorjev, absolutni dajalnik običajno stane dvakrat več od inkrementalnih kodrov. Ločljivost je omejena s številom skladb na disku dajalnika, zato je dražje pridobivanje boljših ločljivosti brez dodajanja več skladb. Nasprotno so dodatni dajalniki manj zapleteni kot njihovi absolutni kolegi, zato so običajno manj dragi.

Stabilnost

- Absolutni dajalniki lahko nudijo boljše delovanje, natančne rezultate in nižje splošne stroške. Zahvaljujoč svoji zmožnosti zagotavlja absolutne odčitke pod kotom, tudi če je branje zamujeno, ne bo vplivalo na naslednje branje. Določeno branje ni odvisno od natančnosti prejšnjega branja. Po drugi strani je treba inkrementalni dajalnik vklopiti med celotnim delovanjem naprave. Vsakič, ko se izgubi napajanje, mora biti odčitavanje ponovno aktivirano ali pa sistem pokaže napako. To upočasni delovanje sistema. Absolutni dajalniki v primeru izpada električne energije ne izgubijo podatkov o položaju.

Absolut vs. Incremental Encoder: Primerjalna tabela

Povzetek absolutnih in inkrementalnih kodrov

Na kratko, v celotnem delovanju naprave je treba uporabiti inkrementalni dajalnik. V primeru izpada električne energije je treba odčitavanje ponovno aktivirati ali sistem vnese napako. Nasprotno, absolutni dajalnik potrebuje moč le, če odčitamo odčitavanje, in zaradi svoje zmožnosti zagotavljanja absolutnih odčitkov pod kotom je določeno branje neodvisno od natančnosti prejšnjega branja. Vendar je kodna matrika diska v absolutnem dajalniku bolj zapletena, zato običajno stane dvakrat toliko kot inkrementalni dajalnik, ki je na drugi strani manj zapleten, zato stane manj drago.