Кольцевые поворотные датчики. Устройство, принцип действия и основные типы

09.12.2019

Кольцевые энкодеры это устройства, которые вместо шкалы (диска) используют специальное кольцо, размещенное за пределами корпуса.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Конструкция кольцевых энкодеров
2. Принцип действия кольцевого энкодера
3. Установка датчика и кольца
4. Магнитные и оптические кольцевые энкодеры

Конструкция кольцевых энкодеров

Энкодеры кольцевого типа это поворотные или угловые датчики. В качестве шкалы используется лента в форме кольца, которая размещается на измеряемом объекте (например, фланце трубы).

Они способны обеспечивать обратную связь по положению и скорости вращения измеряемого объекта. То есть задачи полностью аналогичны обычным моделям энкодеров.

Обычно кольцевой энкодер состоит из нескольких основных деталей:

1. Кольцо
2. Приемник
3. Электрический интерфейс
4. Механический интерфейс

Кольцевые датчики могут быть как абсолютного так инкрементального принципа действия. В первом случае они требуют установки точки отсчета (стартовой точки), а во втором, выдают абсолютную позицию. Принцип действия вносит изменения в конструкцию и приемника и ленты на кольце.

Кольцо представляет собой круг из специального материала с нанесенными отметками. Оно монтируется на деталь (например, на фланец трубы) и вращается вместе с ней.

Приемник — это устройство, которое с помощью различных способов определяет, с какой скоростью и в каком направлении метки на кольце проходят определенную точку.

Электрический интерфейс позволяет обработать и передать данные к дальнейшим устройствам.

Механический интерфейс — это детали, с помощью которых происходит сцепление устройства с объектом и установка на поверхности.

Делятся они и по типу воздействия. Они могут быть  с оптическим или магнитным принципом действия.

Принцип действия кольцевого энкодера

Как и стандартные виды энкодеров, датчики кольцевого типа делятся на два типа:

1. Инкрементальные
2. Абсолютные

В зависимости от выбранного типа будет меняться конструкция как приемника, так и кольца.

Кольцевые инкрементальные энкодеры определяют позицию, относительно конкретной точки. Это означает, что перед началом работы необходимо задать точку старта. Далее отсчет будет вестись относительно этой точки. В этом случае лента на кольце чаще всего имеет одинаковые метки.

Кольцевые абсолютные энкодеры вычисляют точную текущую позицию. Это означает что каждая метка уникальна и определяет одно конкретное положение. Следовательно, датчик не требует установки нулевой точки в начале работы.

Кольцевые энкодеры абсолютного типа могут быть:

• Однооборотными
• Многооборотными

Однооборотные устройства запоминают показатели только в диапазоне одного оборота кольца.

Многооборотные датчики способны сохранять информацию о данных на разном количестве оборотов. Для этого в конструкции устанавливаются дополнительные вычислительные диски.

Установка датчика и кольца

Размещение приемника, относительно кольца может также выполняться двумя способами:

1. Аксиально
2. Радиально

В первом случае используется аксиальное кольцо. Приемник размещается или над кольцом, или под ним. Важно обратить внимание, чтобы к нему была направлена лента с метками. В данном случае действует жёсткая система допусков для корректной работы.

В радиальном положении приемник размещается сбоку от кольца. Это дает множество вариантов размещения. Для этой цели используется уже радиальная лента.

В обоих случаях вращение может вестись в двух направлениях, если это позволяют возможности модели.

Магнитные и оптические кольцевые энкодеры

В зависимости от способа получения данных, представляемые энкодеры могут быть

• Оптическими
• Магнитными

Каждая из категорий имеет свои преимущества.

Оптические датчики работают с сигналом, который поступает в виде светового импульса. Далее лучи света попадают на метки на кольце. После этого сигнал поступает в приемник, где уже превращается в данные.

Такой метод отличается высокой точностью, однако работа сильно зависит от состояния окружающей среды. Поскольку такие датчики часто имеют миниатюрный вид, то попадание на кольцо даже мелких частиц, может привести к изменению результатов

Магнитные датчики кольцевого типа работают, благодаря магнитным полям. На кольце с определенным шагом размещаются полюса, и приемник взаимодействует с ними, когда они проходят рядом с ним.

Этот способ довольно надежен, так как не требует прямого контакта элементов. Такие преимущества позволяют использовать этот тип оборудования в самых суровых условиях.

Вывод: Благодаря своей, особенной конструкции устройства могут работать с деталями очень большого диаметра, при этом имея миниатюрный корпус. Эта возможность бывает незаменима в некоторых промышленных условиях. При чем по функционалу таки датчики не уступают обычным моделям.

На нашем сайте eltaltd.com.ua вы сможете найти различные модели энкодеров и подобрать варианты по отличной цене!

Подписывайтесь на наши обновления: