Optik ve Endüktif Kodlayıcı Nedir

Optik kodlayıcılar, 1970’lerden beri makine üreticilerinin tercihi olmuştur. Çok sayıda üretici tarafından üretilen, yazıcılar, CNC takım tezgahları ve robotlar gibi çok çeşitli endüstriyel makinelerde kullanılmıştır.

Çözücüler veya doğrusal değişken diferansiyel transformatörler gibi geleneksel endüktif konum sensörlerin kullanımı 1940’lara kadar uzanır ancak daha az kullanılır. Havacılık, savunma, petrokimya gibi zorlu ortamlarda, sağlamlıkları ve güvenilirlikleri optik kodlayıcılara kıyasla yüksek maliyet, ağırlık ve daha büyük kütleyi kabul etmelerini sağlayan durumlarda geçerli bir alternatiftir. Ancak yeni bir tür endüktif sensör birçok sektörde pazar payı kazanıyor.

Optik kodlayıcı ve endüktif kodlayıcı nedir? Tanımlamadan önce kodlayıcı nedir? Biraz bundan bahsedelim. Kodlayıcı, konumu veya hareketi genellikle dijital bir kodla elektrik sinyaline dönüştüren bir cihazdır. Birçok tanım var, aslında döner kodlayıcılardan, açı kodlayıcılardan, açı sensörlerinden, açı vericilerden bahsediyoruz. Basitleştirmek için, döner veya doğrusal olabilen kodlayıcılar terimini kullanacağız.

Optik Kodlayıcı Nedir?

Bir optik kodlayıcıda, ışığın geçişine izin veren açıklıkları olan ve açıklık yoksa bunu engelleyen bir diske ileten bir ışık kaynağı vardır. Bu açıklıklara veya kapanmalara ızgara denir. Vericinin karşısındaki optik dedektör, ışığın varlığını veya yokluğunu algılar ve buna karşılık gelen bir elektrik sinyali üretir. Izgara, açısal yer değiştirmeyi ve enkoder milinin hareket edip etmediğini ve hangi yönde hareket ettiğini belirler. Mikrona kadar küçük hareket işaretleriyle ızgaralara ulaşmak mümkündür, bu da yüksek derecede hassasiyetle ölçümlere izin verir.

Optik Kodlayıcı Nedir

Optik kodlayıcılar, açıyı ölçmek için optik sensör ve optik disk kullanırlar.

Normalde enkoder şaftı makinenin hareketli kısmına mekanik olarak bağlıdır. Enkoder şaftı destek yataklarına sahiptir ve emitör ile dedektör arasına yerleştirilen optik diski taşır. Elektrik bağlantısı, DC güç kaynağını besleyen ve enkoder konumunun çıkış verilerini taşıyan çok renkli bir kablo ile yapılır. Kolay kullanılabilirlik ile birleştirilen basit elektrik arayüzü, kullanımlarını kolaylaştırır.

Zayıf noktası ise; titreşimlere, şoklara, yabancı maddelere ve aşırı sıcaklıklara karşı hassasiyetidir. Yaklaşan bir hata uyarısı yoktur ve bu, yanlış konum raporlamasına veya hatta okuma olmamasına neden olabilir ve bu da çok önemli ekipman sorunlarına neden olabilir.

Çaplar önemli boyutta olduğunda, halka kodlayıcılar kullanılır. Bu durumda optik okuma kafası ve ızgara arasındaki tolerans, onları toz veya kir parçacıklarına karşı çok hassas yapan çok dar mekanik toleranslara sahiptir. Bu faktörler, yüksek güvenilirlik ve güvenlik gerektiren sistemlerde optik kodlayıcıların kullanımını caydırır.

Optik Kodlayıcıların Avantajı

  • Yaygın olarak kullanıldığı için bulunabilirliği kolaydır.
  • Yüksek çözünürlüğe sahiptir.
  • Yüksek doğruluk sağlar.

Optik Kodlayıcıların Dezavantajı

  • Hassastır. Dış kontaminasyona duyarlıdır
  • Büyük arıza olasılığına sahiptir.
  • Çalışma sıcaklık aralığı sınırlıdır. (-20 °C ila +70 °C)

Endüktif Kodlayıcı Nedir

Endüktif kodlayıcı genellikle Incoder adlandırılan, statorun, bir rotor göre konumunu ölçmek için endüktif prensipleri kullanır. Kodlayıcılar, çözücüler veya LVD’ler ile mekanik olarak karşılaştırılabilir, ancak elektriksel arayüzleri, basit bir güç kaynağı ve dijital çıkış sinyali olan bir optik kodlayıcıya benzer.

Birçok geleneksel çözücü, daha çok stator üzerinde bakır sargılı ve metal rotorlu bir elektrik motoruna benzer. Stator sargılarındaki endüktif kuplaj rotorun konumuna göre değişir. Transformatörlerde kullanılana benzer bir yapım tekniği kullanmak yerine, Incoderlar hem stator hem de rotor için baskılı devreler kullanır, bu da onları daha az hacimli, daha doğru ve üretilmesi daha ucuz hale getirir. Çözümleyiciler ve LVDT’ler zaman içinde güvenilirliklerini, hassasiyetlerini ve sağlamlıklarını kanıtlamışlardır ve bu nedenle genellikle son derece güvenilirdirler.

Endüktif kodlayıcıların entegrasyonu optik olanlar kadar kolaydır, yalnızca bir DC güç kaynağı gerektirir ve konumu temsil eden bir dijital çıkış sinyali sağlar.

Endüktif kodlayıcılar, optik komponent kullanmadıkları için yabancı maddelere karşı hassas değildirler ve sıcaklık sınırlaması yoktur. Ayrıca konumun ölçümü, stator ve rotor parçaları arasında yüksek toleranslı mekanik bir montaj gerektirmez. Rulman gerektirmeyen, azaltılmış ağırlıkla döner mafsallarda, robotik kollarda ve aktüatörlerde son derece performanslı bir çözüm haline getiren büyük bir açık deliğe sahip çok ince halkalar elde edilir.

Endüktif kodlayıcı örnekleri

Endüktif kodlayıcı örnekleri

Kodlayıcılar 595 mm çapa kadar büyük boyutlarda mevcuttur ve takım tezgahlarında, havacılık sistemlerinde, savunma ve tıbbi ekipmanlarda başarıyla kullanılmaktadır.

Endüktif Kodlayıcıların Avantajı

  • Yüksek çözünürlüğe sahiptir.
  • Doğruluk payı yüksektir ve sağlamlığı ile son derece güvenilirdir.
  • Uzun ömürlüdür.
  • Yanlış hizalamalara karşı toleranslıdır.

Endüktif Kodlayıcıların Dezavantajı

  • Çalışma sıcaklık aralığı optik kodlayıcılara göre daha geniştir. (-100 ° C + 125 ° C)
  • Çalışma sıcaklık aralığı optik kodlayıcılardan daha geniş olsa da çözücüler kadar geniş değildir.

Optik Kodlayıcı ve Endüktif Kodlayıcı Arasındaki Farklar

Önemli bir ayrım, kodlayıcının mutlak mı yoksa artımlı mı olduğudur. Mutlak enkoderde, elektrik sinyali açıldıktan hemen sonra açısal veya doğrusal konumu gösterir. Artımlı kodlayıcılar yalnızca hareket varsa bilgi sağlar. Bazı artımlı kodlayıcılar ayrıca, şaft pozisyonundaki artış veya azalışları başlatmak için veri olarak kullanılan indeks veya ana sayfa adı verilen bir referans sinyali de sağlar.

Artımlı kodlayıcılar, özellikle yeni uygulamalarda bu eğilim tersine dönse bile, mutlak kodlayıcılardan daha fazla kullanılır. Robotik ve otomasyon sistemleri gibi birçok sektörde, her durumda ilgili eksenin hareketini sağlayan bir referans noktası bularak bir konum sıfırlama rutini sağlamak zorunda kalmadan konumun halihazırda ateşleme aşamasında olması tercih edilir.

Artımlı kodlayıcılar tarafından üretilen elektrik sinyali iki A/B sinyalidir. Bu, konum değiştikçe durumu yüksekten düşüğe değişen, birbiriyle dörtgen halindeki 2 veya daha fazla düşük voltaj sinyalini ifade eder. Hareketin yönü, A sinyallerinin B’ye göre önde mi yoksa geride mi olduğu ile belirlenir. Mutlak kodlayıcılar için en yaygın iletişim protokolü, bir bit dijital iletişim aracılığıyla mutlak konumu gösteren SSI’dir (Senkron Seri Arabirim).

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here