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Was ist ein optischer Encoder?

Mar 18, 2017

Ein optischer Encoder ist ein Rotationscodierer, der einen Sensor verwendet, um die Positionsänderung zu identifizieren, wenn Licht durch ein gemustertes Encoderrad oder eine Platte hindurchgeht.

Es gibt vier Komponenten in einem optischen Drehgeber:

L   Eine Lichtquelle (ein LED-Licht)

L   Ein Sensor

L   Eine bewegliche Scheibe

L   Eine feste Maske

Die LED leuchtet durch eine Seite des optischen Wellencodierers. Das Encoderrad oder die Scheibe hat eine Reihe von Spuren auf ihm, ähnlich den konzentrischen Rillen in einem LP. Die Maske hat eine entsprechende Spur für jede Spur auf der Scheibe des optischen Encoders, und kleine Perforationen, genannt Fenster, werden entlang der Spuren in der Maske geschnitten. Wenn sich die Scheibe bewegt, werden verschiedene Fenster in der Maske abgedeckt oder offen, was die Bewegung und die Position des optischen Wellencodierers zeigt. Jeder Bogen in der Rotation zeigt eine andere Position an und hat ein anderes Muster von offenen / geschlossenen Fenstern. Der Sensor hinter der Maske identifiziert das aktuelle Muster der optischen Encoder.

Jeder Sensor repräsentiert ein einziges Signal für den optischen Encoder. Eine Spur kann zwei Sensoren enthalten, die versetzt sind, um gleichzeitig zwei leicht unterschiedliche Signale zu erzeugen. Diese Offset-Signale können von der optischen Encoder-Engine verwendet werden, um detailliertere Bewegungsinformationen wie die Geschwindigkeit zu bestimmen. Eine zweite Spur kann verwendet werden, um einen Indeximpuls einmal pro Umdrehung zu geben, was eine Methode zur Orientierung der Signale bereitstellt.

Eine noch zuverlässigere Cousine zu grundlegenden Masken-optischen Encodern ist Phased-Array optische Drehgeber. Phased-Array-optische Encoder verwenden mehrere Signalausgänge zusammen, um ein einzelnes Signal zu erzeugen, das vom Motor geliefert wird. Diese Mehrfachsignale, die von einem optischen Wellencodierer verwendet werden, werden als Array bezeichnet. Durch die Verwendung von Mittelwerten anstelle eines einzigen Messwertes haben phasengesteuerte Array-optische Encoder viel stabilere Signale, so dass sie in weniger stabilen Umgebungen verwendet werden können, wie zum Beispiel Bergbau oder schwere Fertigung, wo Vibrationen oder Schocks einen herkömmlichen Maskenoptik-Encoder beeinflussen könnten. Sie benötigen bei der Installation weniger Präzision als herkömmliche optische Masken der Maske.