Codificatorul absolut este un tip de codificator. care efectuează un cod unic pentru fiecare poziție a arborelui. Spre deosebire de codificatorul incremental, contorul de impulsuri nu este necesar, deoarece unghiul de rotație este întotdeauna cunoscut. Codificatorul absolut generează un semnal atât în timpul rotirii, cât și în modul de repaus. Discul encoderului absolut este diferit de unitatea encoder pas, deoarece are mai multe piste concentrice. Fiecare pistă formează un cod binar unic pentru o anumită poziție a arborelui.
Am scris deja despre terminologia encoderelor absolute. Acum despre principiul acestor senzori.
Cod binar
Un cod binar este un cod larg distribuit care poate fi procesat direct de către microprocesor și este codul principal pentru procesarea semnalelor digitale. Codul binar este compus numai din 0 și 1.
Construcția DK se realizează în conformitate cu următorul principiu:
1 x 2 3 + 0 x 2 2 + 1 x 2 1 + 0 x 2 0
Astfel, în acest caz, numărul 10 în cod binar arată.
Cel mai mare număr care poate fi exprimat de un cod binar depinde de numărul de biți utilizați; din numărul de biți din combinația care exprimă numărul. De exemplu, pentru a exprima valorile numerice de la 0 la 7, este suficient să existe un cod de 3 biți sau de 3 biți:
Prin urmare, este clar că pentru un număr mai mare de 7 cu un cod de 3 biți nu există combinații de coduri de 0 și 1 deja.
Trecerea de numere la mărimi fizice formulează declarația de mai sus, în termeni mai generali: cel mai mare număr de valori m de orice cantitate (. Unghiul de rotire, tensiune, curent, etc.), care poate fi exprimată prin cod binar, în funcție de numărul de biți n ambele m = 2 n. Dacă n = 3, ca în exemplu, atunci obținem 8 valori, inclusiv 0.
Codul binar este un cod în mai multe etape. Acest lucru înseamnă că atunci când treceți de la o poziție (valoare) la alta, mai multe biți pot fi schimbate simultan. De exemplu, numărul 3 în cod binar = 011. Numărul 4 binar = 100. Prin urmare, tranziția de la 3 la 4 schimbarea stării lor contrarie toate cele 3 biți simultan. Citind acest cod cu un disc ar conduce la faptul că, din cauza abaterilor inevitabile (tolerantsev) atunci când codul de disc informațiile de variație de fabricație a fiecărei piese în mod individual nu va fi niciodată loc simultan. Aceasta, la rândul său, ar conduce la faptul că, atunci când treceți de la un număr la altul, vor fi furnizate informații incorecte pe scurt. Deci, cu tranziția de mai sus de la 3 la 4, este foarte probabil ca numărul 7 să fie ieșit scurt, când, de exemplu, bitul de ordin înalt își schimbă valoarea ușor mai devreme decât restul în timpul tranziției. Astfel, folosirea codului binar obișnuit poate duce la erori mari, deoarece două combinații de coduri învecinate pot fi diferite una de cealaltă, nu într-una, ci în câteva biți. Pentru a evita acest lucru, este folosit un așa-numit cod unic, de exemplu așa-numitul cod Grey.
Codul gri
Codul gri este de preferat față de cel binar obișnuit, care are caracterul de continuitate al unei combinații binare: modificarea numărului codificat la una corespunde unei modificări în combinația de coduri într-un singur bit. Acesta este construit pe baza binară conform următoarei reguli: cel mai înalt bit rămâne neschimbat; Fiecare bit ulterior este inversat dacă bitul anterior al codului binar original este unul. Acest algoritm de construcție poate fi reprezentat în mod oficial ca rezultat al adăugării unei combinații originale a unui modul binar cu o combinație originală, dar care a schimbat un bit spre dreapta. Cifra cea mai din dreapta a combinației mutate este aruncată.
Astfel, codul Gray este un așa-numit cod într-o singură etapă, deoarece Când treceți de la un număr la altul, doar un singur bit se modifică întotdeauna. Eroarea în citirea informațiilor de pe disc de cod mecanic în timpul tranziției de la un număr la altul va avea ca rezultat doar prin faptul că trecerea de la o stare la alta va fi mutat doar ușor în timp, cu toate acestea, emite o valoare complet greșită a poziției unghiulare în timpul tranziției de la o poziție la alta este complet eliminat .
Avantajul codului Gray este și capacitatea sa de a reflecta informațiile. Astfel, prin inversarea bitului de înaltă ordine, direcția de numărare poate fi modificată într-un mod simplu și, astfel, poate fi ajustată la direcția de rotație a axei (fizice). Schimbarea direcției contului se poate modifica cu ușurință prin controlul așa-numitului "Complement" de intrare. Valoarea de ieșire poate fi resetabilă sau descrescătoare pentru aceeași direcție de rotație a axei fizice.
Având în vedere că informațiile exprimate în cod Gray, este pur și simplu un caracter codificat nu se transportă informația numerică reală, el trebuie, înainte de prelucrare ulterioară mai întâi transformată într-un cod binar standard de. Acest lucru se realizează prin intermediul unui convertor de cod (Decoder Gray Binar), care din fericire realiziruetsya cu ușurință printr-un lanț de porți „XOR» (XOR) din ambele metode software și hardware (vezi. Schema de mai jos).
Se poate observa din tabel că atunci când trece de la un număr la altul (vecinătate), doar un singur bit de informație își schimbă starea dacă numărul este reprezentat de codul Gray, în timp ce în codul binar pot fi schimbate simultan mai mulți biți. Codul Gray este o ieșire, de aceea nu are niciodată o eroare de citire și este utilizat în multe encodere absolute.
2 3 2 2 2 1 2 0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
0 1 1 0
0 1 1 1
0 1 0 1
0 1 0 0
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 1
1 1 1 0
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 0 0 1
1 0 0 0
Biții care își schimbă starea, atunci când merg de la un număr la altul, sunt marcate în roșu.
Utilizați această schemă pentru a transforma codul gri în cod binar.
Notă:
* Codul Gray poate fi convertit logic în cod binar atunci când terminalul Vin este conectat la 0 V.
** Invertor
*** Exclusiv sau
Gri-exces-Code
Codul Gray convențional într-o singură etapă este potrivit pentru permisiuni care pot fi reprezentate ca număr ridicat la puterea lui 2. În cazurile în care alte rezoluții de la codul obișnuit Grey trebuie implementate, acesta este tăiat și secțiunea sa mijlocie este utilizată. Astfel, codul "un pas" este păstrat. Cu toate acestea, intervalul numeric nu pornește de la zero, ci se schimbă cu o anumită valoare. La procesarea informațiilor din semnalul generat, se scade jumătate din diferența dintre rezoluția originală și cea redusă. Astfel de rezoluții precum, de exemplu, 360 ° pentru exprimarea unghiului sunt adesea realizate prin această metodă. Deci, codul gri de 9 biți este de 512 de pași, tăiați pe ambele părți cu 76 de pași va fi 360 °.
Traductor cu o singură direcție
Senzorii cu o singură direcție sunt numiți senzori, care dau o valoare absolută într-o singură revoluție, adică în raza de 360 °. După o rotire, codul este complet trecut și pornește din nou cu valoarea sa inițială. Acești senzori folosesc în principal pentru a măsura unghiul de rotație și sunt utilizați, de exemplu, în sisteme de antenă, arbori excentrici etc.
Multi-turn encoder
Deplasările liniare necesită utilizarea unui sistem de măsurare cu n-număr de rotații. De exemplu, pentru actuatoarele liniare sau sarcinile de măsurare cu o bară de măsurare, utilizarea senzorilor cu o singură direcție este inacceptabilă. În acest caz, senzorii ajung la salvare. Pe lângă măsurarea unghiului de rotație într-o singură rotație, numărul de rotații este înregistrat și cu ajutorul unui mecanism suplimentar de transmisie încorporat, adică un fel de reductor de la mai multe discuri optice cod, formând astfel un encoder multi-turn (Multi-Turn).
Informațiile sunt furnizate de www.megasensor.com
Codificator absolut cu interfață SSI
Descrierea operării incrementale a codificatorului
Senzori și sisteme pentru industria automobilelor
Un comentariu la principiul funcționării codorului absolut
[...] Am descris deja principiul operării codorului absolut. În plus față de codoarele absolute, există și encodere incrementale. [...]
Articole similare
-
Principiu automat de auto-perforare a funcționării și a dispozitivului
-
Cum puteți obține o suprafață absolut uniformă a lacului - târgul meșteșugarilor - manual, manual
Trimiteți-le prietenilor: