Энкодер (датчик положения)
Датчик углового или линейного положения, преобразующий механическое перемещение в цифровой код. Два типа: инкрементальный (считает импульсы относительно нуля) и абсолютный (выдаёт абсолютное значение положения). Применяется в сервоприводах, станках, кранах.
Энкодер — датчик углового или линейного положения, преобразующий механическое перемещение в цифровой или импульсный электрический сигнал. Один из ключевых элементов систем точного позиционирования: сервоприводов, станков ЧПУ, подъёмных механизмов, роботов, шкафов управления с частотно-регулируемыми электродвигателями.
Два основных типа. Инкрементальный энкодер выдаёт импульсы A и B (сдвинутые на 90°) при вращении вала — контроллер считает их и определяет перемещение относительно момента включения; при пропадании питания позиция теряется, нужна процедура возврата в ноль по сигналу Z или внешнему концевику. Разрешение 100-10000 импульсов на оборот (PPR). Абсолютный энкодер в любой момент выдаёт полное значение положения в виде цифрового кода (Gray code параллельный, SSI, EnDat, BiSS, Profinet, EtherCAT) — позиция сохраняется при обесточивании. Разрешение 10-19 бит на оборот (однооборотные) или до 43 бит на 4096 оборотов (многооборотные).
Пример: на мостовом кране частотный преобразователь Siemens Sinamics G120 управляет механизмом подъёма с обратной связью от инкрементального энкодера Pepperl+Fuchs RVI58N (1024 PPR, HTL 24 В, вал ∅10 мм) — это позволяет точно позиционировать груз. Производители: Pepperl+Fuchs (RVI, ENI, PVI), Sick (DBS, AFS/AFM), Baumer (EAM, HOG), Kübler (Sendix), Heidenhain (премиум для станков), Autonics (E40, E50), российские ЛИР.
По типу вала: с полым валом (hollow shaft) насаживается прямо на вал двигателя, с цельным валом + муфта — для внешнего монтажа. Защита стандартно IP54-IP65, промышленные исполнения IP67. Для шкафов автоматики энкодерные сигналы часто обрабатываются высокоскоростными счётчиками ПЛК (Beckhoff CX, Siemens S7-1200) или встроенными каналами сервопривода.
Частые вопросы
Инкрементальный или абсолютный энкодер — что выбрать?
Инкрементальный — проще, дешевле (от 3-5 тыс. руб), подходит для скоростного регулирования и позиционирования с процедурой «домашнего хода» (возврат в 0 при включении). Абсолютный — для ответственных применений, где позиция должна сохраняться при пропадании питания (краны, лифты, роботы): дороже (20-50 тыс. руб), но без процедур калибровки после сбоя.Какое разрешение энкодера нужно для сервопривода?
Для стандартных задач позиционирования — 1024-2048 PPR (инкрементальный) или 13-16 бит (абсолютный однооборотный). Для прецизионных станков ЧПУ — 10000 PPR и выше, или 17-19 бит абсолютный с интерфейсом EnDat/BiSS. Производитель сервопривода (Siemens, Yaskawa, Mitsubishi) обычно рекомендует конкретную модель.
Источники
- ГОСТ Р МЭК 61800-5-2 — Электроприводы с регулируемой скоростью — Росстандарт