Код решения: 0019920
Энкодеры, хорошо известные нам как безупречные датчики позиции, не так давно стали использоваться в системах регулирования скорости электродвигателей, в качестве датчиков обратной связи. В таких случаях, обычно используются оптоэлектронные модели этих устройств.
Постоянное усовершенствование энкодеров привело к тому, что их характеристики вышли на уровень показателей более сложных систем управления. Например, предельное разрешение этих устройств на данный момент составляет 36—40 тыс. имп/об. Для них также характерны такие характеристики, как высокая устойчивость к неблагоприятным воздействиям их рабочей среды.
Но все же существуют показатели, которые существенно ограничивают область применения этих устройств: скорость преобразования оптосигнала в аналоговый весьма ограничена, что является серьезным препятствием для их работы в условиях высоких скоростей. Предельное значение скорости вращения, в зависимости от модели энкодера, колеблется в диапазоне от 5 до 10 тыс. об/мин.
Бесконтактные электромагнитные энкодеры
При скоростях 30—50 тыс. об./мин, оптоэлектронные приборы уже применяться не могут, что совершенно не мешает использовать энкодеры, работающие на электромагнитном принципе. В процессе преобразования значений углового перемещения в импульсный сигнал, используется эффект Холла.
Работа энкодеров такого типа не зависит от скорости вращения прерывателя световых сигналов, что дает возможность производить обработку данных при скорости вращения до 60 000 об/мин.
Бесконтактные магнитные энкодеры конструктивно представлены в виде заказной интегральной микросхемы, в которой совмещены контроллер, который обрабатывает сигнал, и датчик Холла, от которого этот сигнал поступает.
Над самой микросхемой вращается постоянный магнит цилиндрической формы, который механически совмещен с валом электродвигателя и, следовательно, точно повторяет все его движения. Электродвигатель, вращающий этот вал, и является объектом контроля и управления.
Вращение полюсов магнита индуцирует в датчике синусоидальную производную (напряжение Холла), которая отражает мгновенное значение угла поворота вала и, в конечном итоге, дает возможность определить скорость его вращения.
Составной частью каждой микросхемы с датчиком Холла является специальный интерполятор, обеспечивающий быстрое преобразование синусоидальной производной (напряжение Холла) в цифровое значение, определяющее угол позиционирования.
Примером удачного совмещения датчика Холла с контроллером обработки полученных сигналов, может служить интегральная микросхема, которая определяет угол позиционирования и скорость вращения, что для управления скоростью электродвигателя, весьма важно.
