Là một loại thiết bị chuyển đổi tín hiệu, bộ mã hóa được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống của chúng ta.
Trong cuộc đua ô tô thông minh, cần sử dụng bộ mã hóa để phát hiện tốc độ tức thời của mô hình ô tô và nhận ra điều khiển phản hồi vòng kín của tốc độ mô hình ô tô, để bảng điều khiển của ô tô có thể thực hiện các hướng dẫn được đưa ra bởi phần mềm theo những thay đổi của đường đua và điều kiện đường xá, chẳng hạn như tăng tốc, giảm tốc, rẽ, v.v.
Trong thăm dò thiên thể, các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng thiên văn lớn để theo dõi các ngôi sao, kính viễn vọng thiên văn để đạt được độ chính xác kiểm soát tốc độ nhất định, cần phải chọn bộ mã hóa thích hợp. Tuy nhiên, các yêu cầu đối với bộ mã hóa tại thời điểm này rất cao. Ví dụ: khi tốc độ sao là 0.004 phần trăm , độ phân giải của bộ mã hóa là 26 bit để đáp ứng các yêu cầu của phép đo tốc độ.
Ngoài ra, còn có bộ mã hóa thang máy, bộ mã hóa máy công cụ, bộ mã hóa động cơ servo, v.v., có thể nói rằng bộ mã hóa có ở khắp mọi nơi.
Từ động cơ bước đến hệ thống thông minh, làm thế nào để chọn bộ mã hóa?
Vậy chính xác bộ mã hóa là gì?
Theo định nghĩa, bộ mã hóa là một thiết bị biên dịch tín hiệu (chẳng hạn như dòng bit) hoặc dữ liệu thành dạng tín hiệu có thể được liên lạc, truyền và lưu trữ.
Hiểu đơn giản là chuyển đổi tín hiệu mà con người không thể hiểu trực tiếp thành tín hiệu mà con người chúng ta có thể hiểu trực tiếp, để chúng ta có thể điều khiển thiết bị hoặc thiết bị.
Bộ mã hóa theo phương pháp tỷ lệ và dạng đầu ra tín hiệu, có thể được chia thành loại tăng dần, giá trị tuyệt đối, loại hỗn hợp.
Gia tăng và tuyệt đối phổ biến hơn, nhưng sự khác biệt giữa hai loại này đã trở thành một vấn đề khó khăn đối với đa số người dùng.
Do đó, chỉ số gia tăng và số tuyệt đối được so sánh ở đây để người dùng có thể đưa ra lựa chọn tốt hơn trong tương lai.
Đầu tiên, cả hai hoạt động khác nhau:
1. Nguyên lý làm việc của bộ mã hóa gia tăng:
Bộ mã hóa gia số chuyển đổi độ dịch chuyển thành tín hiệu điện định kỳ, sau đó chuyển đổi tín hiệu điện thành xung đếm, sử dụng số lượng xung để biểu thị kích thước của độ dịch chuyển.
Lấy nước rót để mô tả, bộ mã hóa gia tăng giống như, tìm một chiếc cốc có kích thước không xác định và đổ nước vào đó, khi đầy một lần, đổ hết cốc một lần, sau đó đổ nước, cuối cùng tính khoảng cách theo số lần đổ cốc. điền.
Về cấu trúc, bộ mã hóa gia tăng bao gồm trục kết nối, tấm mã, nguồn sáng và mạch đầu ra. Trên thực tế, bộ mã hóa về cơ bản là thành phần này, phần sau sẽ không lặp lại.
Bộ mã hóa gia tăng thu được bốn nhóm tín hiệu sóng hình sin từ thiết bị truyền quang và thiết bị nhận, được kết hợp thành A, B, C và D tương ứng. Mỗi sóng hình sin có độ lệch pha 90 độ và bốn nhóm có độ lệch pha 360 độ (nghĩa là một chu kỳ). Các tín hiệu C và D được đảo ngược và chồng lên các pha A và B, để tăng cường tín hiệu ổn định; Ngoài ra, một xung pha Z được xuất ra ở mỗi lượt để biểu thị bit tham chiếu bằng 0.
Vì sự khác biệt giữa pha A và pha B là 90 độ, nên có thể xác định chiều tiến và lùi của bộ mã hóa bằng cách so sánh pha A và pha B nào đến trước.
Bit tham chiếu 0 của bộ mã hóa có thể thu được bằng xung 0. Các tham số như khoảng cách và Góc được tính toán thông qua các bit tham chiếu bằng 0 và số lượng xung.
2. Nguyên lý làm việc của bộ mã hóa tuyệt đối
Có nhiều dòng trên tấm mã của bộ mã hóa tuyệt đối để sắp xếp từng vị trí trên bộ mã hóa. Vì mỗi vị trí là khác nhau, bạn chỉ cần biết vị trí bắt đầu và vị trí kết thúc để biết độ dịch chuyển, thay vì đếm mọi lúc như bộ mã hóa gia số.
Ví dụ về đổ nước, một bộ mã hóa tuyệt đối sẽ lấy một chiếc cốc cao hơn có thang đo, đổ nước vào đó và tính toán khoảng cách dựa trên thang đo bắt đầu và kết thúc.
Về cấu tạo, trên tấm mã quang của bộ mã hóa tuyệt đối có nhiều đường kênh quang, mỗi đường lại được chia thành 2, 4, 8, 16 đường...... Được sắp xếp sao cho tại bất kỳ vị trí nào của bộ mã hóa, một bộ mã nhị phân duy nhất (Mã xám) từ 2 lũy thừa từ 0 đến 2 lũy thừa n-1 có thể thu được bằng cách đọc độ mở và độ đậm của mỗi vạch khắc, đó là n- bộ mã hóa bit tuyệt đối.
Bộ mã hóa như vậy được xác định bởi vị trí cơ học (vị trí bắt đầu và dừng) của tấm mã quang, vì vậy nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự cố mất điện và nhiễu bên ngoài, đây cũng là một trong những đặc điểm tuyệt vời của bộ mã hóa tuyệt đối.
Do tính năng này, bộ mã hóa tuyệt đối không cần bộ nhớ, không thay đổi điểm tham chiếu và không phải đếm mọi lúc. Do đó, các đặc tính chống nhiễu của bộ mã hóa và độ tin cậy của dữ liệu được cải thiện rất nhiều.
Dựa trên việc xây dựng bộ mã hóa tuyệt đối, nó phải đối mặt với một vấn đề: đếm đến giá trị tối đa.
Để giải quyết vấn đề này, bộ mã hóa tuyệt đối nhiều lượt xuất hiện.
Đối với bộ mã hóa tuyệt đối nhiều lượt, có ba sơ đồ thiết kế phổ biến sau:
Đầu tiên, bên trong bộ mã hóa, sử dụng các bánh răng cơ học để ghép nhiều trục để tính tổng số vòng quay.
Lấy nước rót, cốc chia độ đã đề cập trước đó. Khi chiếc cốc này đầy, tìm một chiếc cốc có chia vạch lớn hơn, đổ nước từ cốc nhỏ sang cốc lớn hơn, cuối cùng cộng hai cốc lại để tính khoảng cách.
Thứ hai là sử dụng bộ đếm điện tử và tụ điện để đếm tổng số vòng.
Từ động cơ bước đến hệ thống thông minh, làm thế nào để chọn bộ mã hóa?
Lại lấy ví dụ rót nước, lần này khi cốc chia vạch đầy thì rót nước ra, dùng thước đếm đo số lần đầy, cuối cùng cộng thước đếm và cốc tính khoảng cách.
Thứ ba, trong một số bộ mã hóa từ tính, sử dụng dòng Weigen và sử dụng hiệu ứng Weigen để đếm.
Ba phương pháp trên đều cần phải trả giá nhất định, ví dụ như phương pháp thứ nhất do sử dụng bánh răng cơ khí nên sẽ mang đến sự mài mòn cho encoder khiến độ chính xác giảm đi.
Đối với sơ đồ của bộ mã hóa giá trị tuyệt đối nhiều vòng, nó không được mô tả ở đây và những người bạn quan tâm có thể vào để kiểm tra thông tin liên quan.
Do nguyên lý làm việc và thành phần cơ học khác nhau nên cả hai có hai điểm khác biệt rất lớn:
1, bật và tắt bộ nhớ là khác nhau
Bộ mã hóa gia tăng không có bộ nhớ và khi mất điện khởi động lại phải quay lại vị trí 0 tham chiếu để tìm vị trí cần thiết và mỗi lần mất điện phải khởi động lại.
Bộ mã hóa gia tăng phổ biến nhất là vị trí của máy quét máy in. Mỗi khi bật máy in, chúng ta có thể nghe thấy tiếng kêu rắc rắc, đây thực chất là máy in đang tìm điểm 0 tham chiếu để sau đó máy có thể hoạt động.
Bộ mã hóa tuyệt đối có bộ nhớ, mất điện sẽ khởi động lại mà không quay về 0, bạn có thể biết vị trí của mục tiêu. Điều này làm cho bộ mã hóa tuyệt đối sẽ không bị xáo trộn trong quá trình này, đồng thời các đặc tính chống nhiễu và độ tin cậy của dữ liệu được cải thiện rất nhiều.
2, bảng mã là khác nhau
Bởi vì phương pháp đếm của hai người không giống nhau, nên bảng mã của hai người cũng rất khác nhau.
Sự khác biệt của bảng mã là một trong những khác biệt lớn nhất giữa bộ mã hóa tuyệt đối và bộ mã hóa gia tăng.
Ngoài những khác biệt trên, có nhiều khác biệt nhỏ giữa bộ mã hóa tuyệt đối và bộ mã hóa gia tăng:
3, tín hiệu đầu ra là khác nhau
Bộ mã hóa gia tăng xuất tín hiệu xung, trong khi bộ mã hóa tuyệt đối xuất ra một tập hợp các giá trị nhị phân.
4, số lượng các hạn chế khác nhau
Số vòng quay của bộ mã hóa gia tăng không bị giới hạn, trong khi bộ mã hóa tuyệt đối không thể vượt quá phạm vi số vòng quay.
5, trường ứng dụng không hoàn toàn giống nhau
Có hoặc không có bộ nhớ điểm dừng, bộ mã hóa gia tăng và bộ mã hóa tuyệt đối rất khác nhau trong trường ứng dụng. Bộ mã hóa gia tăng phù hợp hơn để xác định tốc độ, khoảng cách hoặc hướng chuyển động, trong khi bộ mã hóa tuyệt đối ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực định vị điều khiển công nghiệp do các đặc tính của nó.
6. Giá cả khác nhau
Do các đặc tính tuyệt vời của bộ mã hóa tuyệt đối, giá cao hơn bộ mã hóa gia tăng.
Với sự khác biệt giữa hai loại này, chúng ta hãy xem những yếu tố nào cần được chú ý khi chọn bộ mã hóa:
Cho dù mất điện là cần thiết để duy trì
Bộ mã hóa tuyệt đối phải được sử dụng nếu cần kiểm tra liên tục.
Độ chính xác đo lường yêu cầu
Nói một cách tương đối, độ chính xác của bộ mã hóa tuyệt đối cao hơn độ chính xác của bộ mã hóa gia tăng.
Độ phân giải của độ phân giải
Độ phân giải của bộ mã hóa, tức là số xung đầu ra của bộ mã hóa khi trục rôto động cơ quay một lần. Độ phân giải là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu quả đo tốc độ.
Tốc độ tối đa cần thiết
Các phương pháp đo tốc độ của bộ mã hóa được chia thành ba loại: phương pháp T, phương pháp N và phương pháp M/T.
Nói chung, phương pháp T có hiệu quả tốt nhất ở khu vực tốc độ thấp và phương pháp M tốt hơn phương pháp T ở khu vực tốc độ cao. Mặc dù phương pháp M/T cao hơn nhiều so với phương pháp M và T, nhưng trong hầu hết các trường hợp, độ chính xác đo tốc độ của nó cũng tốt hơn hai phương pháp còn lại.
Vật liệu tấm mã bắt buộc
Vật liệu tấm mã hóa là thủy tinh, kim loại, nhựa.
Từ động cơ bước đến hệ thống thông minh, làm thế nào để chọn bộ mã hóa?
Tấm mã thủy tinh được khắc trên kính rất mảnh, độ ổn định nhiệt tốt, độ chính xác cao.
Tấm mã kim loại trực tiếp xuyên qua đường khắc, không dễ gãy, nhưng do kim loại có độ dày nhất định nên độ chính xác có thể bị ảnh hưởng, độ ổn định nhiệt kém hơn nhiều so với thủy tinh.
Tấm mã nhựa kinh tế, giá thành thấp nhưng độ chính xác, ổn định nhiệt, tuổi thọ kém hơn.
Lựa chọn bộ mã hóa ngoài các yếu tố được liệt kê ở trên, mà còn có nhiều yếu tố khác, đặc biệt dựa trên việc sử dụng dịp và môi trường để đưa ra lựa chọn.
Lựa chọn tốt nhất là liên hệ trực tiếp với nhà sản xuất, truyền đạt nhu cầu và mối quan tâm của bạn với họ và họ sẽ cho bạn lời khuyên hữu ích. Khi đó, bạn có thể xem xét các đề xuất của họ dựa trên sự hiểu biết của bản thân.
