Der Betrieb eines Encoders hängt von seinem Typ ab, aber im Allgemeinen konvertieren Encoder eine physikalische Menge (wie Position, Winkel oder Geschwindigkeit) in ein digitales Signal. Hier ist eine Aufschlüsselung der Funktionsweise verschiedener Typen:
1. Rotary -Encoder: Diese werden verwendet, um die Winkelposition oder Geschwindigkeit einer rotierenden Welle zu messen.
* inkrementelle Encoder: Dies sind der häufigste Typ. Sie produzieren Impulse, wenn sich der Schaft dreht. Jeder Impuls repräsentiert ein kleines Rotationskrement. Sie haben in der Regel zwei Ausgangskanäle (A und B), die 90 Grad außerhalb der Phase sind. Dieses Quadratursignal ermöglicht eine Richtungserkennung (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn). Einige haben auch einen Indexpuls (z), der eine bestimmte Position auf der Welle anzeigt, die häufig für die absolute Referenzierung verwendet wird. Der Gesamtwinkel wird durch Zählen der Impulse berechnet.
* Absolute Encoder: Diese bieten einen eindeutigen digitalen Code für jede Position der Welle. Der Code steht in direktem Zusammenhang mit dem Winkel, daher ist die Position sofort bekannt, ohne Impulse zu zählen. Sie verwenden eine Codescheibe mit einem Muster von Tracks und Sensoren. Zu den gemeinsamen Codierungsschemata gehören binärer Graucode (minimiert Fehler während der Übergänge) und andere. Sie sind in der Regel teurer und komplexer als inkrementelle Encoder.
2. Lineare Encoder: Diese messen lineare Position entlang einer geraden Linie.
* optische lineare Encoder: Ähnlich wie absolute Rotationscodierer verwenden sie eine Skala mit einem Muster und fotoelektrischen Sensoren, um die Position zu lesen. Die Skala kann Glas oder Metall mit geätzten Linien sein.
* magnetische lineare Encoder: Diese verwenden eine magnetische Skala und Sensoren, um die Position zu messen. Sie sind oft robuster als optische Encoder.
Allgemeine Operationsprinzipien:
Unabhängig vom Typ verlassen sich die meisten Encoder auf diese Kernprinzipien:
* Erfassungselement: Dies ist eine Komponente, die Änderungen der gemessenen physikalischen Menge erkennt (z. B. photoelektrische Sensoren, magnetische Sensoren oder mechanische Schalter).
* Codegenerierung: Die Ausgabe des Erfassungselements wird in einen digitalen Code umgewandelt, der die gemessene Menge darstellt. Dies kann eine einfache Pulszahl (für inkrementelle Encoder) oder ein komplexeres digitales Wort (für absolute Encoder) sein.
* Ausgabe: Der digitale Code wird dann als Signal ausgegeben, das von einem Mikrocontroller oder einem anderen digitalen System gelesen werden kann. Dieses Signal kann dann verwendet werden, um ein System zu steuern, Position zu überwachen oder Daten zu sammeln.
Zusammenfassend: Ein Encoder fungiert als Übersetzer und verwandelt die mechanische Bewegung oder Verschiebung in ein digitales Signal, das von elektronischen Systemen leicht verstanden und genutzt werden kann. Die Auswahl des Encodertyps hängt von Faktoren wie der erforderlichen Genauigkeit, Auflösung, Kosten und den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.
