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判斷真?zhèn)沃稻幋a器,先搞懂這個(gè)技術(shù)

閱讀:845        發(fā)布時(shí)間:2019-12-1

目前市場(chǎng)上商家宣稱(chēng)的“值多圈編碼器”,其實(shí)有多種內(nèi)部原理,其中有兩種事實(shí)上并不是完整的全行程值編碼。需要了解它們使用的局限性,在哪些場(chǎng)合是不可以使用的。

 

一、值編碼的定義與意義

 

1.完整的全行程預(yù)先編碼的一性

編碼器內(nèi)部編碼已預(yù)先有大數(shù)據(jù)編碼,在整個(gè)規(guī)定的測(cè)量行程中,每一個(gè)位置是一性的編碼,在使用后不會(huì)再產(chǎn)生新的編碼。

 

2.與歷史無(wú)關(guān)

與時(shí)間軸無(wú)關(guān),無(wú)需計(jì)數(shù)過(guò)程,任何時(shí)間讀取或者不讀取都可以根據(jù)數(shù)據(jù)下游指令,可直接一次輸出與時(shí)間軸無(wú)關(guān)的編碼大數(shù)據(jù)。

 

3.的容錯(cuò)性

無(wú)計(jì)數(shù)過(guò)程,無(wú)記憶與再讀取過(guò)程,也就是意味著無(wú)需考慮計(jì)數(shù)起始點(diǎn)、停電、以及停電后是否再有移動(dòng),也無(wú)需擔(dān)憂(yōu)在任何時(shí)候的干擾,干擾后是否還能恢復(fù)到真實(shí)的編碼角度信息輸出——所有的編碼預(yù)先編好了,不會(huì)再產(chǎn)生新的編碼,只與編碼器轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)位置有關(guān)(與是否斷電無(wú)關(guān)),外部的干擾也無(wú)法改變?cè)季幋a值。


二、計(jì)數(shù)器的電子多圈技術(shù)

 

1.一種單圈值編碼,多圈增量計(jì)數(shù)。在360度范圍內(nèi)是值的,超過(guò)360度后回零,并以計(jì)數(shù)器的增減來(lái)增加多圈編碼器的編碼。也就是多圈數(shù)據(jù)原始編碼沒(méi)有,而是從寄存器里調(diào)取并在使用時(shí)通過(guò)`計(jì)數(shù)器獲得新的編碼。

 

2.以時(shí)鐘表盤(pán)舉例,這種電子多圈編碼器只有一根表針,當(dāng)經(jīng)過(guò)12點(diǎn)后就回零,在經(jīng)過(guò)12時(shí),數(shù)值一下子從大到小,電子計(jì)數(shù)器根據(jù)前后兩次讀取的數(shù)值比較(歷史關(guān)系比較),由大突變?yōu)樾。ㄏ陆笛兀?,邏輯判斷圈?shù)增加了1;數(shù)值的由小突變?yōu)榇螅ㄉ仙兀壿嬇袛嗳?shù)減少了1。計(jì)數(shù)器寄存。

 

3.由于我們已經(jīng)清楚,本文題目上這兩種偽值多圈屬于“電子多圈”計(jì)數(shù)器性質(zhì),不符合上面的第1與第2條,因而不能稱(chēng)為“值編碼”,我把它們稱(chēng)為“偽值”。

下面我們對(duì)這兩種電子多圈技術(shù)的比較,重點(diǎn)將是在”容錯(cuò)性” 上的比較。

 

三、電池記憶電子多圈技術(shù)的原理及容錯(cuò)性

 

1.讀數(shù)的可靠性問(wèn)題

電池記憶多圈技術(shù)主要是光學(xué)單圈值碼盤(pán),通過(guò)兩次先后的讀取,判斷是否過(guò)零點(diǎn)分界線(xiàn)。這里光學(xué)碼盤(pán)的零點(diǎn)刻線(xiàn)是穩(wěn)定的,分界線(xiàn)清晰的,關(guān)鍵是在過(guò)零點(diǎn)分界線(xiàn)前的后一次讀數(shù)的可靠性,和過(guò)零點(diǎn)分界線(xiàn)后的次讀數(shù)的可靠性,依賴(lài)于這兩次讀數(shù)的邏輯關(guān)系,而判斷多圈的圈數(shù)是增還是減,或者不變。零點(diǎn)分界線(xiàn)的穩(wěn)定清晰,兩次讀取的讀數(shù)準(zhǔn)確性,成了這種計(jì)數(shù)器容錯(cuò)性的大考量。當(dāng)突然斷電時(shí)或者有較大的干擾時(shí),編碼器的位置正好在零點(diǎn)位置及附近時(shí),兩次讀數(shù)比較會(huì)產(chǎn)生反向抖動(dòng),這個(gè)問(wèn)題就會(huì)比較突出。

 

2.能量管理問(wèn)題

斷電后,單圈光學(xué)碼盤(pán)的讀取可靠,需要有穩(wěn)定的電池電源給光源供電,給感應(yīng)傳感器供電,而長(zhǎng)時(shí)間的斷電待機(jī)狀態(tài)下,備用電池的電能很快就會(huì)耗盡。因此,這種技術(shù)需要有低功耗電源分配管理技術(shù),既要保證光源與傳感器的供電穩(wěn)定,又要保持電池能量節(jié)約以維持長(zhǎng)時(shí)間待機(jī),往往采取一種間隙式供電策略。供電時(shí)間占空比、供電啟動(dòng)與暫停所帶來(lái)的電源波動(dòng)對(duì)光源與傳感器讀取的影響,供電工作占空比與待機(jī)時(shí)間的權(quán)衡,外部電源供電與內(nèi)部電池供電的切換時(shí)對(duì)光源與傳感器讀取的影響,等等。例如突然的斷電,或者開(kāi)機(jī)通電時(shí)的電源管理,是否會(huì)因供電的抖動(dòng),在零點(diǎn)分界線(xiàn)附近的讀數(shù)反向抖動(dòng),易造成過(guò)零點(diǎn)分界線(xiàn)的計(jì)圈判斷的失敗。

 

3.對(duì)電池能量的計(jì)算

對(duì)長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)或者電池壽命將盡時(shí),對(duì)電池能量需作計(jì)算判斷,以報(bào)警提示需要更換電池,以及因供電能量的不足而可能讀取并計(jì)圈的失敗。

 

4.電池本身的問(wèn)題

在編碼器內(nèi)部的電池因容量較小,待機(jī)時(shí)間有限。而引線(xiàn)到外部的電池,容量雖然大了,但是引線(xiàn)接插件等故障可能性增加,對(duì)于抗振動(dòng)環(huán)境有影響。電池的溫度范圍——不可逆性失效與可逆性供電不穩(wěn)定。從目前的資料看,儲(chǔ)存與工作溫度不得大于100℃(不可逆失效),可逆性高低溫參數(shù)(供電不穩(wěn)定)沒(méi)有看到資料描述。

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