Угловые энкодеры компании Autonics

16 ноября 2010

 

 

Датчики измерения угла поворота ротора электродвигателя являются неотъемлемой составляющей интеллектуального электропривода. Без них невозможно точно спозиционировать руку-манипулятор промышленного робота, выяснить текущее положение мостового крана, быстро и надежно измерить длину листового проката, чтобы отсечь в нужном месте гильотинным резаком и т.д.

 

Серия EP58

Особый класс датчиков, преобразующих угол в кодированный сигнал, получил название угловых энкодеров.

Компания Autonics предлагает свои передовые разработки в сфере угловых энкодеров — как инкрементных, так и абсолютных.

К преобразователям «угол-код» абсолютного типа принадлежат датчики серии EP58 с диаметром вала 6, 8, 10 мм и корпуса 58 мм. Энкодеры абсолютного типа выдают код, однозначно указывающий угол поворота ротора. Внешний вид такого преобразователя представлен на рис. 1.

 

Внешний вид энкодера абсолютного типа серии EP58

 

Рис. 1. Внешний вид энкодера абсолютного типа серии EP58

В серии EP58 представлены датчики, требующие номиналов питания 5, 12…24 В. Выходные каскады — привычный открытый коллектор PNP- или NPN-типа.

Потребитель может выбрать формат выходного кода: двоичный код, двоично-десятичный или код Грэя, обладающий повышенной помехоустойчивостью.

Производителем установлена максимальная выходная частота импульсов на уровне 35 кГц. Разрешающая способность угловых энкодеров разбита на удобные интервалы допустимых значений: 45, 90, 180, 360, 720 и 64, 128, 256, 512, 1024 импульсов на оборот вала. При разрешающей способности 720 импульсов на оборот положение ротора двигателя можно определить с точностью до 0,5° в двоичном и двоично-десятичных кодах, а в коде Грэя — с точностью 1°. Если разрешающая способность 1024 импульсов на оборот, то предельная точность определения угла составляет около 0,35° (примерно 0,7°, если применяется код Грэя).

Для энкодеров серии EP58 производитель предлагает опциональные скобы-брекеты для удобства прямого монтажа прибора с разными типами валов.

В серии представлены корпуса с полым несквозным валом (модельный ряд EP58HB8, диметр полости 8 мм), с валом зажимного типа (EP58SC с диметрами валов 8 и 6 мм) и валом сельсинного типа (EP58SS).

Корпус выполнен по классу защиты IP50, а работа датчика допускается в диапазоне -10…70°С. Такой температурный диапазон характерен для всех энкодеров, производимых Autonics.

Максимальный выходной ток в подключенную нагрузку составляет 32 мА.

Максимальная допустимая скорость вращения ротора, к которому подключен энкодер серии EP58 — 3000 оборотов в минуту. Это связано с принципиальными механическими особенностями конструкции энкодера.

Энкодеры серии EH58 при диаметре корпуса 58 мм и габаритной длине корпуса без вала и разъема под кабель 54,5…59,5 мм для разных моделей весят 410…435 грамм. Разъем под кабель коннекторного типа (длиной 2 м, диаметром 7 мм) расположен на торце, противоположном торцу с валом.

Удобным дополнением является возможность выбрать из серии EH58 модель, в которой приращение выходного кода осуществляется либо при вращении вала по часовой стрелке, либо против. Тем самым задается знак исходного направления вращения.

 

Серия E58

Близкой по габаритам к серии ЕН58, но принципиально иной по принципу работы является серия E58 — инкрементные энкодеры (рис. 2).

 

Энкодер инкрементного типа серии E58

 

Рис. 2. Энкодер инкрементного типа серии E58

Преобразователи Е58 выдают импульсы при повороте вала, соединенного с ротором двигателя на определенный угол, который зависит от разрешающей способности. Внешней схемой осуществляется подсчет импульсов.

Разрешающая способность отдельных моделей серии E58 доходит до 8000 импульсов на оборот.

Из внешних отличий — появилась модель со сквозным валом E58H, диаметр которого составляет 12 мм. Выходной сигнал датчика может быть как двухфазным, так и двухфазным с инверсиями фаз; предусмотрен выход сигнала полного оборота (в том числе инверсный выход этого сигнала). По разности двух фаз (опережение или отставание одной фазы относительно другой) можно определить направление вращения вала энкодера. Дифференциальный сигнал позволяет сделать систему надежной и устойчивой к помехам.

Ряд номиналов питания у E58 совпадает с EH58 — 5, 12…24 В. Максимальная частота переключений для данной серии — 300 кГц.

Максимальная допустимая скорость вращения вала — 5000 оборотов в минуту, что более чем в 1,5 раза выше, чем у представителей серии EH58.

В серии Е58 представлены модели, в которых кабели и коннекторы можно подсоединять как сбоку, так и с торца — удобство, которое невозможно не оценить, встраивая эти датчики в стесненные габариты.

 

Другие серии датчиков Autonics

Компания Autonics производит широкий ассортимент угловых энкодеров, отличающихся габаритами и техническими характеристиками. Особенно широко представлены приборы инкрементного типа.

Заслуживают внимание малогабаритные модели из серии E20, диаметром 20 мм и весом 35 грамм (рис. 3), максимальной частотой вращения 6000 оборотов в минуту и разрешающей способностью до 360 импульсов/оборот. Сфера применения таких датчиков — малогабаритные координатные столы, небольшие конвейерные ленты, системы технического зрения. Вал у E20 либо полый несквозной, либо зажимного типа. Напряжение питания 5 или 12 В.

 

Малогабаритные инкрементные энкодеры E20

 

Рис. 3. Малогабаритные инкрементные энкодеры E20

В системах определения линейных перемещений или измерения длины можно использовать энкодер, преобразующий линейное перемещение в круговое с помощью колес — серия инкрементных энкодеров ENC (рис. 4). Выходной сигнал пропорционален единице длины (метру, дюйму). Например 1 импульс/1 метр, 1 импульс/1 дюйм и т.п.

 

Колесный энкодер линейных перемещений серии ENC

 

Рис. 4. Колесный энкодер линейных перемещений серии ENC

Энкодер ENH — прибор штурвального типа (рис. 5), который оператор вращает за рукоятку для задания какого-либо параметра управления на шкале углов. Максимальная чувствительность — 100 импульсов/оборот.

 

Штурвальный энкодер серии ENH

 

Рис. 5. Штурвальный энкодер серии ENH

Для грузоподъемных и лифтовых систем разработана серия E100H (рис. 6) с внешним диаметром корпуса 100 мм и диаметром полого вала 35 мм, вес 1,2 кг. Частота вращения вала до 3600 оборотов в минуту при частоте отклика до 300 кГц и разрешении 10000 импульсов на оборот.

 

Инкрементный энкодер E100H, непосредственно монтируемый на вал

 

Рис. 6. Инкрементный энкодер E100H, непосредственно монтируемый на вал

 

Заключение

Инкрементные датчики, выдающие импульсы, количество которых пропорционально углу поворота — надежные, помехоустойчивые устройства, позволяющие не только определять угол положения ротора, но и вычислять направление, скорость и частоту вращения ротора двигателя. Благодаря относительной простоте конструкции и надежности данный класс датчиков наиболее широко представлен во всем ассортименте угловых переключателей (энкодеров) фирмы Autonics. Ярким представителем является серия E58.

Для более сложных систем, экономящих вычислительные ресурсы контроллеров, в которых часто необходимо сразу после подачи питания знать угол положения ротора в абсолютных величинах без предварительной калибровки и установки ротора в начальное положение разработано семейство абсолютных энкодеров серии EP58, выдающих двоичный, двоично-десятичный коды или код Грэя, шифрующие величину угла.

Различные исполнения корпусов, валов и подвода кабеля, широкие диапазоны рабочих характеристик — все это позволяет решать самый широкий спектр задач промышленной автоматизации с помощью продукции Autonics без затратной избыточности. Более подробную информацию вы сможете найти на сайте компании http://autonics.com.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: automation.vesti@compel.ru 

 

 

•••

Наши информационные каналы

О компании Autonics

Компания Autonics Corporation (Южная Корея), основанная в 1977 году, на сегодняшний день является маркой мирового класса по производству разнообразных контроллеров, датчиков и приводных систем для промышленной автоматизации. Autonics — многолетний лауреат Министерства энергетики, промышленности и торговли Южной Кореи. Благодаря высокому качеству поставляемой продукции Autonics, в России с 2004 года не было ни одного гарантийного случая. Более чем 30-летний опыт в производстве компонентов ...читать далее