Программа Энкодер предназначена для измерения относительного положения (перемещения), скорости и направления перемещения при помощи оптических датчиков угловых или линейных перемещений (энкодеров), подключенных к входным каналам АЦП. Программа Энкодер порождает виртуальные каналы перемещения и скорости перемещения. Эти каналы доступны для последующего анализа другими программами из состава ZETLAB.
На индикаторе Энкодера отображаются измеренные угловое или линейное перемещение (положение) и скорость перемещения. В зависимости от поставленной задачи перемещение измеряется в указанных единицах измерения, а скорость перемещения в единицах измерения в секунду.
Разрешение инкрементальных энкодеров определяется количеством импульсов за один оборот (pulsesperrevolution, ppr). В программе выбирается необходимое количество меток в установленную единицу измерения. Например, инкрементальный энкодер углового перемещения имеет 1080 меток на один оборот, соответственно 3 метки на один градус поворота. Необходимо измерять положение энкодера в градусах с точность измерения в один градус.
Для этого в программе выбирается единица измерения – градусы (гр.), а в поле Разрешение устанавливается 3 (три метки на один градус поворота энкодера).
В программе Энкодер можно задать верхний и нижний уровни сигнала (вручную, либо включив автоматическое определение). Верхний и нижний порог устанавливается для исключения ложных срабатываний при измерении перемещения. Определить максимальный и минимальный уровень сигнала по каналу, к которому подключен энкодер, можно, например, запустив программу Многоканальный осциллограф, выбрав этот канал, и по осциллограмме оценив эти уровни.
Также в программе предусмотрен графический индикатор, который показывает интегральный уровень сигнала и при превышении максимально допустимого уровня, перегрузку канала энкодера.
Программа Энкодер предназначена для работы с каналами, которые являются выходными сигналами датчиков линейных и угловых перемещений.
На базе оптических датчиков создаются датчики линейных и угловых перемещений. Точность таких датчиков может быть от 1 мкм до 1 мм при длине измерительной базы от 8 мм до 3 м. Датчики угловых перемещений могут иметь от 100 до 10000 маркеров на один оборот, т.е. разрешение может быть от нескольких градусов до 5 минут.
Оптическая технология предложила ряд классических способов для построения энкодера — датчика представляющего информацию о движении, положении или направлении либо непосредственно в цифровой форме (абсолютные энкодеры), либо генерирующего последовательность импульсов (инкрементальные энкодеры).
Далее в описании программы Энкодер речь пойдет только об инкрементальных энкодерах, так как программа Энкодер построена для работы только с таким типом этих датчиков. Принцип работы инкрементальных энкодеров проиллюстрирован на рисунке ниже. Оптический энкодер состоит из тонкого оптического диска и стационарного блока — измерительной головки, включающей в себя источник света и фотодетектор. Оптический диск содержит поверхность из прозрачных и непрозрачных участков. Маркерами могут быть, например, отверстия в металлическом листе или метки на стеклянном диске. При вращении диска, в зависимости от его типа, маркеры пропускают или перекрывают луч света, направленный от светового источника к фотоприемнику.
Фотодетектор генерирует сигнал с частотой, равной частоте следования кодовых элементов в цифровой форме или аналоговый импульсный сигнал, который также может быть усилен и оцифрован. При добавлении второй пары светодиод-фототранзистор с угловым смещением относительно первой, соответствующим четверти периода сигнала, может быть получена вторая последовательность импульсов — канал Б с фазовым смещением относительно канала А на 90°. Инкрементальный энкодер, который использует два оптических канала, позволяет одновременно удваивать разрешение при измерении положения и скорости и определять направление. Третий канал используется для привязки к начальной отметке (метка 0).
Для измерения перемещения (положения) и скорости перемещения необходимо в программе Диспетчер устройств ZET настроить параметры каналов, к которым подключен энкодер. Параметры измерительных каналов должны быть настроены относительно измерения напряжения, как показано на рисунке ниже (названия каналов задаются пользователем произвольно):
Для питания датчиков можно использовать выход встроенного генератора (при условии комплектации встроенным генератором) в режиме генерирования синусоидального сигнала с постоянным смещением нуля 5 В или внешний источник питания 5 В:
На рисунке ниже показаны осциллограммы сигналов, поступающих от датчика углового перемещения. На верхней осциллограмме показан сигнал канала А энкодера (фаза А), на средней – канал В (фаза Б), на нижней – сигнал нулевой метки (метка 0):
Входными данными программы Энкодер являются цифровые данные канала сервера ZETLAB.
Программа Энкодер входит в состав следующего ПО:
Энкодер входит в группу программ Измерение:
