1. ما هو التشفير

أثناء تشغيل المحرك، يمكن للمراقبة في الوقت الحقيقي للمعلمات مثل التيار وسرعة الدوران والموضع النسبي للعمود الدوار في الاتجاه المحيطي تحديد حالة جسم المحرك والجهاز الذي يتم سحبه، وزيادة التحكم في حالة تشغيل المحرك والمعدات في الوقت الحقيقي، وبالتالي تحقيق العديد من الوظائف المحددة مثل المؤازرة وتنظيم السرعة. هنا، فإن استخدام المشفر كعنصر قياس أمامي لا يؤدي فقط إلى تبسيط نظام القياس بشكل كبير، ولكنه أيضًا دقيق وموثوق وقوي. جهاز التشفير عبارة عن مستشعر دوار يحول موضع وإزاحة الجزء الدوار إلى سلسلة من إشارات النبض الرقمية. يتم جمع ومعالجة إشارات النبض هذه بواسطة نظام التحكم، ويتم إصدار سلسلة من التعليمات لضبط وتغيير حالة تشغيل الجهاز. إذا تم دمج جهاز التشفير مع حامل تروس أو برغي، فيمكن استخدامه أيضًا لقياس موضع وإزاحة مكونات الحركة الخطية.

المشفر

2. تصنيف التشفير

جهاز التشفير هو جهاز قياس دقيق يجمع بين الآلات والإلكترونيات بشكل وثيق ويقوم بتشفير وتحويل الإشارات أو البيانات للاتصال ونقل وتخزين بيانات الإشارة. وفقًا للخصائص المختلفة، يكون تصنيف أجهزة التشفير كما يلي:

● عجلة الكود والمقياس. يُطلق على جهاز التشفير الذي يحول الإزاحة الخطية إلى إشارة كهربائية اسم المقياس، والذي يحول الإزاحة الزاوية إلى إشارة اتصالات هو قرص الكود.

● التشفير التزايدي قم بتوفير معلومات مثل الموضع والزاوية وعدد اللفات، وحدد الدقة في عدد النبضات لكل دورة.

● التشفير المطلق. يتم توفير المعلومات مثل الموضع والزاوية وعدد اللفات بزيادات زاوية، ويتم إعطاء كل زيادة زاوية رمزًا فريدًا.

●التشفير المطلق الهجين. يقوم جهاز التشفير المطلق الهجين بإخراج مجموعتين من المعلومات: يتم استخدام مجموعة واحدة من المعلومات للكشف عن موضع القطب المغناطيسي، مع وظيفة المعلومات المطلقة؛ المجموعة الأخرى هي تمامًا نفس معلومات الإخراج الخاصة بجهاز التشفير التزايدي.

أجهزة التشفير شائعة الاستخدام للمحركات

●التشفير التزايدي

استخدم مباشرة مبدأ التحويل الكهروضوئي لإخراج ثلاث مجموعات من مراحل نبض الموجة المربعة A وB وZ. يبلغ فرق الطور بين مجموعتي النبضات A وB 90 درجة، مما يمكنه بسهولة تحديد اتجاه الدوران؛ تحتوي المرحلة Z على نبضة واحدة لكل دورة، والتي يتم استخدامها لتحديد موضع النقطة المرجعية. مزاياها: مبدأ وهيكل بسيط، متوسط ​​العمر الميكانيكي لأكثر من عشرات الآلاف من الساعات، قدرة قوية ضد التداخل، موثوقية عالية، مناسبة للنقل لمسافات طويلة. العيب: من المستحيل إخراج معلومات الموقع المطلقة لدوران العمود.

● التشفير المطلق

جهاز استشعار يقوم بإخراج الكميات الرقمية مباشرة. هناك العديد من مسارات التعليمات البرمجية متحدة المركز في الاتجاه الشعاعي على قرص الكود الدائري الخاص بالمستشعر. يتكون كل مسار من قطاعات ناقلة للضوء وقطاعات غير شفافة بالتناوب. عدد القطاعات في مسارات التعليمات البرمجية المجاورة مضاعف. ، عدد قنوات الكود الموجودة على قرص الكود هو عدد أرقامه الثنائية. يوجد على أحد جانبي قرص الكود مصدر للضوء، وعلى الجانب الآخر يوجد عنصر حساس للضوء يتوافق مع كل قناة كود؛ عندما يكون قرص الكود في مواضع مختلفة، كل عنصر حساس سواء كان مضاءًا أم لا، يتم تحويل إشارة المستوى المقابل إلى رقم ثنائي.

ميزة هذا التشفير هي أنه لا يحتاج إلى عداد، ويمكن قراءة رمز رقمي ثابت يتوافق مع الموضع في أي موضع من العمود الدوار. ومن الواضح أنه كلما زاد عدد مسارات التعليمات البرمجية، زادت الدقة. بالنسبة إلى جهاز التشفير ذو الدقة الثنائية N-bit، يجب أن يحتوي قرص التعليمات البرمجية الخاص به على مسارات تعليمات برمجية N. في الوقت الحاضر، هناك منتجات تشفير مطلقة 16 بت في الصين.

3. مبدأ عمل التشفير

ويتكون من قرص كود كهروضوئي ذو عمود في المنتصف، توجد عليه خطوط محفورة على شكل حلقة وداكنة، تتم قراءتها بواسطة أجهزة الانبعاث والاستقبال الكهروضوئية، ويتم الحصول على أربع مجموعات من إشارات الموجة الجيبية ودمجها في A، B، C، D. كل موجة جيبية مع اختلاف طور قدره 90 درجة (360 درجة بالنسبة لدورة واحدة)، يتم عكس إشارات C وD وتركيبها على المرحلتين A وB لتعزيز الإشارة المستقرة؛ بالإضافة إلى ذلك، يتم إخراج نبضة الطور Z في كل دورة لتمثيل البتة المرجعية الصفرية.

هيكل التشفير

نظرًا لأن الفرق بين المرحلتين A وB هو 90 درجة، يمكن الحكم على الدوران الأمامي والخلفي لجهاز التشفير من خلال مقارنة ما إذا كانت المرحلة A في المقدمة أو المرحلة B في المقدمة، ويمكن تحديد الموضع المرجعي الصفري لجهاز التشفير تم الحصول عليها من خلال نبض الصفر. أقراص التشفير مصنوعة من الزجاج والمعدن والبلاستيك. تحتوي أقراص الكود الزجاجي على خطوط محفورة رفيعة مترسبة على الزجاج. لديهم استقرار حراري جيد ودقة عالية. يتم نقش أقراص الكود المعدني مباشرة بتمرير وبدون تمرير، وليس من السهل كسرها. ومع ذلك، نظرًا لأن المعدن له سمك معين، فإن الدقة تكون محدودة، كما أن ثباته الحراري أسوأ بكثير من استقرار الزجاج. تعتبر أقراص الكود البلاستيكية اقتصادية، وتكلفتها منخفضة، ولكن دقتها واستقرارها الحراري وعمر الخدمة كلها أسوأ.

الدقة - يُطلق على عدد الخطوط المحفورة المفتوحة أو الداكنة التي يوفرها جهاز التشفير لكل دورة 360 درجة الدقة، والمعروفة أيضًا بتقسيم الدقة، أو عدد الخطوط التي يتم وزنها مباشرة، بشكل عام من 5 إلى 10,000 خط لكل دورة.

التشفير

4. قياس الموقف ومبدأ التحكم في ردود الفعل

تلعب أجهزة التشفير دورًا مهمًا للغاية في المصاعد والأدوات الآلية ومعالجة المواد وأنظمة التغذية المرتدة الحركية ومعدات القياس والتحكم. يستخدم المشفر شبكة ومصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء لتحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية TTL (HTL) من خلال جهاز الاستقبال ويعكس بشكل حدسي زاوية الدوران وموضع دوران المحرك من خلال تحليل تردد مستوى TTL وعدد مستويات عالية.

بما أنه يمكن قياس الزاوية والموضع بدقة، يمكن استخدام جهاز التشفير ومحول التردد لتشكيل نظام تحكم مغلق الحلقة لجعل التحكم أكثر دقة. ولهذا السبب يمكن استخدام المصاعد والأدوات الآلية بدقة كبيرة.

5. ملخص

لتلخيص ذلك، نحن نفهم أن أجهزة التشفير تنقسم إلى أنواع تزايدية ومطلقة وفقًا لبنيتها. كما أنها تحول الإشارات الأخرى، مثل الإشارات الضوئية، إلى إشارات كهربائية يمكن تحليلها والتحكم فيها. تعتمد المصاعد والأدوات الآلية الشائعة في حياتنا فقط على الضبط الدقيق للمحرك. من خلال التحكم في الحلقة المغلقة للإشارة الكهربائية، يتعاون المشفر مع محول التردد لتحقيق التحكم الدقيق كأمر طبيعي.