Инкрементальные энкодеры OPKON

Инкрементальные энкодеры OPKON – семейство датчиков угла поворота, представляющих собой оптические (тип PRI) и магнитные (тип MRI) преобразователи угловых перемещений в унифицированный цифровой сигнал.

Назначение инкрементальных энкодеров OPKON

Инкрементальные энкодеры предназначены для работы в качестве устройств измерения относительного углового перемещения предметов – деталей, рабочих органов машин, шпинделей станков и т.п. Величина перемещения представляется в виде выходного сигнала в форме последовательности импульсов прямоугольной формы. При этом каждый импульс строго соответствует определенному углу поворота, определяющему разрешающую способность того или иного типа датчиков. На выходе каждого энкодера формируется три последовательности импульсов, позволяющие определить относительное перемещение, направление перемещения и привязку датчика к определенному положению по углу поворота. В схемотехническом отношении выходные сигналы могут быть трех видов по выбору: выход двухтактного усилителя (Push-Pull), дифференциальный для TTL-устройств (TTL Linedriver) и дифференциальный для повышенных напряжений (HTL Linedriver). Инкрементальные магнитные энкодеры (тип MRI) обладают повышенной стойкостью к помехам, вызываемым вибрациями оборудования и нагреву. Инкрементальные оптические энкодеры (тип PRI) менее устойчивы к вибровоздействиям, однако имеют значительно более высокую разрешающую способность и могут применяться в качестве датчиков в системах, требующих более высокой точности.

Конструктивно инкрементальные энкодеры OPKON выпускаются в трех типоразмерах корпусов из алюминия и окрашенной стали, диаметрами 40, 50 и 58 мм. Вал энкодера может быть сплошным или полым, выполняется из нержавеющей стали. Устройства с полым валом позволяют разместить их на валу механизма более компактно, без применения соединительных муфт и обеспечения соосности соединения. Степень защиты IP54 и IP67.

Модификации инкрементальных энкодеров OPKON

Модификации и технические характеристики оптических энкодеров OPKON

Серия		Диаметр корпуса	Разрешение	Выходы	Тип и диаметр вала	Макс. скорость
Модификации магнитных энкодеров OPKON
MRI40		40 мм	2…512 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 4 / 8 мм	3500 об/мин
MRI50		50 мм	2…512 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 6 / 10 мм	3500 об/мин
MRI50SH		50 мм	4…512 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 15 мм	3500 об/мин
MRI58		58 мм	4…512 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 6 / 8 / 10 мм	3500 об/мин
Модификации оптических энкодеров OPKON
PRI40		40 мм	100…1250 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 4 / 6 мм	3500 об/мин
PRI40SH		40 мм	100…1250 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 6 / 8 мм	3500 об/мин
PRI50		50 мм	100…5000 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 6 / 8 / 10 мм	3500 об/мин
PRI50H PRI50SH		50 мм	100…4096 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 15 мм	3500 об/мин
PRI50KH		50 мм	100…4096 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 15 мм	3500 об/мин
PRI50LH		50 мм	1024 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 6 / 8 / 10 / 12 мм	3500 об/мин
PRI58		58 мм	100…5000 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 6 / 8 / 10 мм	3500 об/мин
PRI58RK		58 мм	100…2500 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Выступающий вал 11 мм	3500 об/мин
PRI58H PRI58SH		58 мм	100…5000 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 15 мм	3500 об/мин
PRI80H		80 мм	1024 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 16 / 20 / 22 / 24 / 25 / 28 / 30 / 40 / 42 мм	3500 об/мин
PRI100H		100 мм	1024 имп/об	Push-Pull, TTL Linedriver, HTL Linedriver	Полый вал 25 / 28 / 30 / 35 / 38 / 40 / 42 мм	3500 об/мин

Особенности инкрементальных энкодеров OPKON

• Различные физические принципы реализации и разнообразие конструктивных исполнений обеспечивает возможность применения энкодеров OPKON во множестве применений.
• Широкий диапазон питающих напряжений и схемотехнических решений выходных сигналов позволяет легко интегрировать эти энкодеры в любые системы автоматизации.
• Высокая точность измерений, обусловленная высокой разрешающей способностью энкодеров OPKON.
• Высокий уровень защиты – до IP67.

Принцип работы энкодеров преобразователей угловых перемещений OPKON

Инкрементальные энкодеры OPKON выпускаются в двух видах по принципу действия: инкрементальные и оптические.

Магнитный инкрементальный энкодер. Принцип работы

В основе работы инкрементального магнитного энкодера использован эффект Холла, заключающийся в том, что при воздействии внешнего магнитного поля на проводник с постоянным током, в последнем возникает поперечное электрическое напряжение. В энкодерах OPKON магнитное поле создается постоянным магнитом на вращающемся валу энкодера. Изменение "холловского напряжения" при повороте вала фиксируется специализированной интегральной микросхемой со встроенным датчиком. При повороте вала, т.е. при изменении магнитного поля, формируется последовательность импульсов напряжения, которая обрабатывается до получения нужного формата выходного сигнала. При этом формируются две последовательности импульсов A и B, сдвинутые относительно друг друга на 90 эл. градусов по фазе, что позволяет в дальнейшем однозначно определять направление поворота вала энкодера. Количество импульсов в последовательности пропорционально углу поворота вала. Кроме того, формируется один опорный сигнал на каждый оборот вала –последовательность Z.

Оптический инкрементальный энкодер. Принцип работы

В основе работы инкрементальных оптических энкодеров использовано явление фотоэффекта. Внутри корпуса расположена оптическая пара – излучатель (светодиод) и фотоприемник. В пространстве между ними находится край кодирующего диска, связанного с валом энкодера. Кодирующий диск представляет собой прозрачный лимб с нанесенными на нем непрозрачными метками. Таким образом, при повороте вала (то есть диска) происходит модулирование светового потока, попадающего на фотоприемник, причем количество прерываний соответствует углу поворота вала энкодера. Для организации двух последовательностей прерываний, сдвинутых по фазе на 90 эл. градусов друг относительно друга, используются два фотоприемника с наложенной специальной маской. Модуляция выходных сигналов фотоприемников электронной схемой энкодера превращается в последовательности прямоугольных импульсов A и B нужного формата для передачи в виде выходного сигнала энкодера. Также присутствует опорный сигнал последовательности Z.

Применение инкрементальных энкодеров OPKON

Инкрементальные энкодеры как преобразователи угла поворота вала в цифровой код применяются в двух случаях:

• в режиме ручного управления, в качестве устройства, задающего угловое перемещение или интенсивность разгона/торможения и конечную скорость рабочего органа станка или машины;
• в качестве датчика кинематических параметров движения рабочего органа машины в цепи обратной связи замкнутой системы. Это особенно важно в системах с высокими требованиями по точности поддержания скорости или позиционирования рабочего органа, а также в электроприводах, работающих в интенсивных пуско-тормозных режимах.

Некоторые области применения:

• Лифтовое оборудование.
• Автоматизация кранового оборудования и строительной техники.
• Металлообрабатывающие станки.
• Сборочное оборудование, манипуляторы, робототехнические комплексы.
• Деревообрабатывающее, камнеобрабатывающее и текстильное оборудование.
• Испытательное оборудование различного назначения.
• Медицинская техника.

Технические характеристики датчиков угла поворота OPKON

• Разрешение
  • магнитные: от 4 до 512 имп/об
  • оптические: от 100 до 5000 имп/об
• Тип вала: сплошной, полый, сквозной полый
• Диаметр вала: 4/6/8/10 мм
• Напряжение питания: 5 В / 5…24 В / 8…24 В
• Выходной сигнал: Push-Pull, TTL, HTL
• Каналы выхода: AB, ABZ
• Максимальная скорость: 3500 об/мин
• Максимальная радиальная нагрузка на вал: 80 Н (для серии PRI58 – 100 H)
• Максимальная осевая нагрузка на вал: 40 Н (для серии PRI58 – 60 H)
• Рабочая температура: -20…+80°С
• Температура хранения: -30…+90°С
• Материал корпуса: алюминий, сталь
• Материал вала: нерж. сталь
• Крепление: 3 отверстия М3 или пружинная скоба
• Степень защиты: IP54 (IP67 для серии MRI AW)

Документация

Для подробного ознакомления с характеристиками инкрементальных энкодеров OPKON воспользуйтесь листами технических характеристик: