Преобразователи углового перемещения накопительного типа

Преобразователи углового перемещения накопительного типа (или инкрементальные энкодеры) имеют диск прерывания (см. рис. 37) с множеством окон одинакового размера на основном радиусе и две считывающих оптопары (А и Б), что позволяет определять как угол поворота, так и направление вращения вала. На вспомогательном радиусе диска размещено единственное окно и соответствующая оптопара С, определяющие  «нулевое» положение диска (начало отсчета).

Электронная схема подсчитывает импульсы А путем их суммирования или вычитания (в зависимости от величины фазового сдвига между сигналами А и В), а также обнуляет счетчик при появлении импульса С. В простейшем случае это можно осуществить при помощи цифрового счетчика, разрядность которого зависит от разрешающей способности преобразователя (количества окон на основном радиусе)

Недостаток такого инкрементального энкодера в том, что импульсы с оптопар А и Б позволяют вести лишь относительный отсчет угла поворота, а абсолютное положение диска можно определить только после прихода импульса с оптопары С. Поэтому для малоподвижных объетов такая конструкция не применяется.  К ее преимуществам следует отнести простоту конструкции (и, соответственно, невысокую стоимость) при высоком разрешении и высокой рабочей частоте.

Наиболее часто инкрементальный энкодер применяется для контроля постоянно вращающихся объектов. При однонаправленном вращении отпадает необходимость в оптопаре В, а в случае, когда требуется только контроль скорости объекта, конструкция ограничивается единственной оптопарой А.

Инкрементальные энкодеры повышенной стойкости ориентированы на индустриальное применение - в машиностроении, прокатных станах, судостроении, текстильной, обувной промышленности, в деревообработке. Для таких энкодеров определяющими являются следующие параметры: разрешение по углу поворота, способность работать на высоких частотах, высокая степень защиты, чтобы противостоять условиям неблагоприятной среды.

Рисунок 37

Литература:

1. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций - 7-е изд - СПб.: Корона-Век, 2009.

2. Веселов В.А., Ипатов О.С., Гаврилов В.В. и др. Устройства обработки и преобразования аналоговых напряжений: учебное пособие. – СПб: БГТУ, 2011.

3. Флёров А.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: лекции, тезисы /
Электронный ресурс. - СПб.: БГТУ «Военмех» им. Д.Ф.Устинова, 2015. (электронный ресурс) – elr2410 Ф69.

4. Фрайден Дж. Современные датчики: справочник: пер. с англ. - М.: Техносфера, 2005 (электронный ресурс). - elr01306.

5. Ершов С.О. Электротехника и измерительные преобразователи: лабораторный практикум. – СПб: БГТУ, 2007.