Vad är en roterande kodare?

En rotationskodare, även kallad en axelkodare, är en sensor som genererar en elektrisk signal som svar på en rotationsrörelse. Denna signal används för att bestämma eller kontrollera hastigheten eller positionen för en mekanisk anordning. En roterande encoder är monterad på en cylindrisk axel och används ofta i kombination med mekaniska omvandlingsanordningar, såsom linjära slider och kuggstång, för att mäta linjär rörelse. Roterande kodare används på en mängd olika precisionsutrustningar som kräver noggrann kontroll av position eller hastighet, inklusive medicinsk utrustning, robotteknik, monteringsmaskiner och testutrustning, bland annat.

Det finns två huvudtyper av roterande encoder. En inkrementell kodare genererar en serie pulser, eller räknar, när den roterar. Dess uteffekt mäts i pulser per varv, och dessa pulser används för att mäta hastighet eller hålla reda på position. En absolutkodare genererar en utsignal som är i digitala bitar, där varje bit motsvarar en känd position. Som ett resultat kan en absolutgivare användas direkt för att indikera aktuell position.

De primära komponenterna i en roterande kodare är skivan, sensorn och elektroniken. Skivan innehåller ett mönster av fina linjer på dess yta eller yttre tänder bearbetade på utsidans diameter. En sensor är monterad i närheten av skivan och läser av linjerna eller tänderna. Elektroniken består av en utgångsenhet som tar emot signalen från sensorn och omvandlar den till en användbar signal som ger hastighets- och positionsåterkoppling. Skivan, sensorn och elektroniken är alla monterade inuti ett hölje, med en enda kabel som sträcker sig ut ur höljet som elektriskt ansluter kodaren till andra enheter.

En roterande kodare kan använda antingen optisk eller magnetisk avkänningsteknik. En optisk kodare använder en lysdiod som lyser genom en tunn glasskiva med ett mönster av fina linjer på ytan. Ljuset passerar genom glasskivan och en fotodetektor tar emot signalen och producerar en elektrisk utsignal. En magnetisk kodare använder en magneto-resistiv sensor som kan upptäcka förändringar i magnetfältet när den mönstrade skivan roterar. Dessa förändringar motsvarar de olika vinkelpositionerna när skivan rör sig.

Roterande kodare finns i många storlekar, med olika upplösningsnivåer och med specialfunktioner som indikatorlampor, anpassade skivor och förbättrad elektronik. Att välja rätt givare för en viss applikation beror i första hand på rotationshastigheten, mätnoggrannheten som krävs och användningsmiljön. En roterande encoder med optisk avkänning används oftast i applikationer där höga driftshastigheter och upplösning krävs. En kodare med magnetisk avkänning är mer motståndskraftig mot miljöfaktorer som damm, fukt, vibrationer och mekaniska stötar och används vanligtvis för mer robusta applikationer.