Absolut oder inkrementell, optisch oder magnetisch.

Lineare Encoder überwachen die lineare Bewegung und bieten Position Feedback in Form von elektrischen Signalen. In servogetriebenen Systemen liefern lineare Encoder die genaue Position der Last, normalerweise zusätzlich zu der Geschwindigkeits- und Richtungsrückkopplung, die durch den Drehcodierer des Motors bereitgestellt wird. Bei Stepper-angetriebenen Systemen, die typischerweise im Open-Loop-Modus ohne Positionsfeedback arbeiten, erhöht das Hinzufügen eines linearen Encoders die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Positionierungssystems ohne Kosten und Komplexität eines Servomotors.

Feedback: Absolut oder inkrementell

Bei der Auswahl eines linearen Encoders ist das erste, was zu berücksichtigen ist, welche Art von Feedback für die Anwendung benötigt wird - ansolute oder inkrementell. Absolute Encoder weisen jeder Position einen eindeutigen digitalen Wert zu, der es ihnen ermöglicht, genaue Positionsinformationen aufrechtzuerhalten, auch wenn Strom verloren geht.

Inkrementelle Encoder funktionieren, indem sie eine bestimmte Anzahl von Impulsen pro Reiseeinheit erzeugen und diese Impulse im Laufe der Last zählen. Da sie einfach Impulse zählen, verlieren inkrementelle Encoder ihre Positionsreferenz, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Um die tatsächliche Position der Last beim Start oder zum erneuten Start zu bestimmen, ist eine Homing-Sequenz erforderlich. Dies bedeutet, dass sich der Sensor (und die Last) in eine Referenzposition bewegen müssen und von dort aus beginnen kann, die Position der Last zu bestimmen. Denken Sie daran, dass selbst wenn die tatsächliche Position der Last beim Start oder zum Neustart nicht kritisch ist, eine Homing-Sequenz aus einer Zeit- und Produktivitätssicht unerwünscht zu sein kann. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen mit langen Strichen und langsamen Geschwindigkeiten, wie z. B. Werkzeugmaschinen, bei denen das Haus ein zeitaufwändiger Prozess sein kann.

Die Ausgabe für absolute und inkrementelle Encoder unterscheidet sich und ist auch eine Überlegung für die Integration in das Steuerungsschema des Systems. Absolute lineare Encoder erzeugen eine digitale Ausgabe oder ein „Wort“, das die tatsächliche Position des Geräts bedeutet. Die Auflösung für einen absoluten Encoder wird durch die Anzahl der Bits im Wort bestimmt.

Inkrementelle Encoder erzeugen die Quadraturleistung mit zwei Kanälen, die 90 Grad nicht aus der Phase sind. (Die zwei Kanalausgaben ermöglicht es, sowohl Position als auch Richtung zu überwachen. Wenn nur Position benötigt wird, wird nur ein Kanal verwendet.) Einige inkrementelle Encoder erzeugen einen dritten Kanal mit einem einzelnen Impuls, der als Index oder Referenzposition für verwendet werden soll Homing. Die Anzahl der Impulse pro Entfernung (Zoll oder Millimeter) bestimmt die Auflösung eines inkrementellen Encoders. Die Auflösung kann jedoch verdoppelt werden, indem sowohl die führenden als auch die nachfolgenden Ränder des Impulses von einem Kanal gezählt werden, oder sie kann durch Zählen der führenden und nachverfolgenden Kanäle der Impulse aus beiden Kanälen vervierfacht werden.

Technologie: optisch oder magnetisch

Sobald die Entscheidung über inkrementelle oder absolute Rückmeldungen getroffen wurde, ist die nächste Überlegung, ob die Erfassungstechnologie optisch oder magnetisch sein sollte. Während optische Encoder in der Vergangenheit die einzige Option für Auflösungen unter 5 Mikrometern waren, ermöglichen es ihnen Verbesserungen der magnetischen Skala -Technologie nun, Auflösungen auf 1 Mikron zu erreichen.

Optische Encoder verwenden eine Lichtquelle und einen Fotodetektor, um die Position zu bestimmen. Die Verwendung von Licht macht sie jedoch empfindlich gegenüber Schmutz und Trümmern, was das Signal stören kann. Die Leistung optischer Encoder wird stark von der Lücke zwischen dem Sensor und der Skala beeinflusst, die ordnungsgemäß eingestellt und aufrechterhalten werden muss, um sicherzustellen, dass die Signalintegrität nicht beeinträchtigt wird. Dies bedeutet, dass die Montage sorgfältig durchgeführt werden muss und Schocks und Vibrationen vermieden werden sollten.

Magnetische Encoder verwenden einen magnetischen Leserkopf und eine magnetische Skala, um die Position zu bestimmen. Im Gegensatz zu optischen Encodern sind magnetische Encoder meist nicht durch Schmutz, Trümmer oder Flüssigkeitsverschmutzung betroffen. Schocks und Schwingungen beeinflussen auch weniger Magnetcodierer. Sie sind jedoch empfindlich gegenüber Magnetchips wie Stahl oder Eisen, da sie das Magnetfeld stören können.

Während lineare Encoder häufig eine Add-On-Komponente für ein System sind, überwiegen ihre Vorteile in vielen Fällen die zusätzlichen Arbeit und Kosten. Beispielsweise kann in kugelschrauben angetriebenen Anwendungen eine niedrigere Genauigkeitsschraube ausgewählt werden, wenn ein linearer Encoder verwendet wird, da das Encoder -Feedback es dem Controller ermöglicht, die von der Schraube eingeführten Positionierungsfehler auszugleichen.