Hva er forskjellen mellom en resolver og en koder?

I verden av presisjonsbevegelsessystemer er posisjonssensing en kritisk komponent for å sikre nøyaktighet, pålitelighet og effektivitet. Enten det er innen robotikk, industrielle maskiner eller romfartssystemer, er muligheten til å bestemme posisjon, hastighet og retning nøyaktig. To av de vanligste enhetene som brukes til dette formålet er oppløsere og kodere. Mens begge tjener formålet med tilbakemeldinger fra posisjonen, opererer de på helt forskjellige prinsipper og er egnet for forskjellige applikasjoner.

Å forstå forskjellen mellom en resolver og en koder er avgjørende når du velger riktig teknologi for applikasjonen din. I denne artikkelen vil vi utforske Oppløsere , fordeler, begrensninger og sammenligne dem med kodere. I tillegg vil vi diskutere sammenhengene der den ene kan være mer passende enn den andre, og hjelpe deg med å ta en informert beslutning for dine presisjonsbevegelsessystemer.

Hva er oppløsere?

En resolver er en elektromekanisk enhet som brukes til å måle vinkelposisjon. Den fungerer ved å bruke prinsippene for elektromagnetisk induksjon. Strukturelt sett ligner en oppløsning en transformator, med en rotor og en stator. Statoren inneholder viklinger som genererer sinusformede bølgeformer basert på rotorens vinkelposisjon. Resolveren gir ut to signaler: sinus og kosinus, som tilsvarer rotorens posisjon.

Oppløsninger er absolutte posisjonssensorer , noe som betyr at de gir eksakte tilbakemeldinger fra posisjon uten å kreve referanse eller tilbakestilles under strømsykluser. De er kjent for sin robusthet og holdbarhet og brukes ofte i tøffe miljøer som romfart, militær og industriell automatisering.

Hva er fordelene ved å bruke oppløsere?

Oppløsere tilbyr flere forskjellige fordeler som gjør dem ideelle for spesifikke applikasjoner:

1. Høy pålitelighet i tøffe miljøer
   oppløsere er svært holdbare, motstandsdyktige mot ekstreme temperaturer, sjokk, vibrasjoner og forurensninger som støv eller fuktighet. Deres robuste konstruksjon sikrer pålitelig ytelse i utfordrende miljøer, for eksempel luftfartssystemer og utendørs industrielt utstyr.

2. Absolutt tilbakemelding om posisjon
   I motsetning til inkrementelle kodere, gir oppløsere absolutt tilbakemelding om posisjon, noe som betyr at stillingen beholdes selv etter et strømtap eller omstart. Dette eliminerer behovet for homingrutiner eller referansemarkører.

3. Ingen elektronikk i sensingelementet
   Fraværet av elektroniske komponenter i sensingelementet gjør oppløsere iboende motstandsdyktige mot elektromagnetisk interferens (EMI), som er kritisk i miljøer med høy elektrisk støy.

4. Temperaturresiliensoppløsere
   kan fungere i ekstreme temperaturer, typisk fra -55 ° C til 150 ° C eller høyere. Dette gjør dem egnet for applikasjoner som romfartsmotorer eller industrielle ovner.

5. Lang levetidsoppløsere
   har en mye lengre levetid sammenlignet med kodere, først og fremst fordi de mangler delikate komponenter som optiske plater eller lysdioder som slites ut over tid.

6. Enkel og pålitelig design
   deres transformatorlignende design egner seg til enkelhet og pålitelighet, og reduserer feilpunkter og vedlikeholdskostnader.

Er det begrensninger med oppløsere?

Mens oppløsere utmerker seg i holdbarhet og pålitelighet, er de ikke uten ulemper:

1. Lavere nøyaktighet sammenlignet med kodereoppløsere
   har vanligvis lavere oppløsning og nøyaktighet sammenlignet med kodere. For applikasjoner som krever presis mikroposisjonering, kan kodere være det bedre valget.

2. Kompleks signalbehandling
   av Sine og kosinus signaler generert av en resolver krever spesialisert utstyr, for eksempel en resolver-til-digital omformer (RDC), for å behandle dataene. Dette tilfører kompleksiteten og kostnadene for systemet.

3. Høyere kostnader for signalbehandling
   mens selve oppløsningen ofte er mer robust og holdbar, den ekstra elektronikken som trengs for å tolke signalene kan øke den totale kostnaden for implementering.

4. Begrensede applikasjonsomfangsoppløsere
   er best egnet for applikasjoner der holdbarhet prioriteres fremfor presisjon. For bransjer som krever ultrahøy nøyaktighet, for eksempel halvlederproduksjon, kan det hende at oppløsere ikke oppfyller kravene.

Hva er kodere?

En koder er en enhet som konverterer mekanisk bevegelse til et elektrisk signal for å bestemme posisjon, hastighet eller retning. Kodere er mye brukt innen industriell automatisering, robotikk og presisjonsbevegelsessystemer. De kommer i to hovedtyper: trinnvise kodere og absolutte kodere.

1. Inkrementelle kodere
   Disse koderne gir tilbakemelding av relativ posisjon ved å generere pulser når akselen roterer. Antall pulser tilsvarer vinkelforskyvningen. Imidlertid mister inkrementelle kodere posisjonsinformasjon hvis strømmen blir avbrutt.

2. Absolutte kodere
   Disse koderne gir unik tilbakemelding om posisjon for hver akselposisjon. Selv etter et strømtap, beholder absolutte kodere sine posisjonsdata, noe som gjør dem egnet for kritiske applikasjoner.

Kodere opererer ved bruk av optiske, magnetiske eller kapasitive prinsipper. Optiske kodere er de vanligste, og bruker en lyskilde og en roterende skive med mønstre for å generere posisjonsinformasjon.

Hva er fordelene ved å bruke kodere?

Kodere er foretrukket i applikasjoner som krever høy presisjon og allsidighet. Deres fordeler inkluderer:

1. Høy nøyaktighet og
   oppløsningskodere, spesielt optiske typer, tilbyr ekstremt høy oppløsning og nøyaktighet, ofte i området for submikroner. Dette gjør dem ideelle for applikasjoner som CNC -maskiner, robotikk og halvlederproduksjon.

2. Kompakte og lette
   kodere er mindre og lettere enn oppløsere, noe som gjør dem egnet for applikasjoner der rombegrensninger er en bekymring.

3. Ulike utgangsalternativer
   kodere kan gi forskjellige utgangssignaler, for eksempel kvadratur, seriell eller analog, og gir fleksibilitet i systemdesign.

4. Bredt spekter av applikasjoner
   kodere brukes i et bredt spekter av bransjer, inkludert medisinsk utstyr, laboratorieautomatisering og industriell robotikk.

5. Kostnadseffektiv for applikasjoner med høyt volum
   for applikasjoner som ikke krever ekstrem holdbarhet, kodere er vanligvis mer økonomiske enn oppløsere.

Hva er begrensningene for kodere?

Til tross for fordelene sine, har kodere visse begrensninger:

1. Følsomhet for miljøfaktorer
   kodere, spesielt optiske typer, er følsomme for støv, skitt, fuktighet og vibrasjon. Dette kan føre til feil eller feil i tøffe miljøer.

2. Tap av posisjon i inkrementelle kodere
   Inkrementelle kodere mister posisjonsdataene hvis strømmen blir avbrutt, noe som krever oppstart ved oppstart. Dette kan være en ulempe i applikasjoner som krever kontinuerlig drift.

3. Begrensede temperaturområdet
   kodere har generelt et smalere driftstemperaturområde sammenlignet med oppløsere, noe som gjør dem uegnet for ekstreme forhold.

4. Kortere levetidskodere
   inneholder delikate komponenter som optiske plater, lysdioder og sensorer, som er utsatt for slitasje over tid.

5. Elektromagnetiske interferens (EMI)
   kodere er mer utsatt for EMI, noe som kan påvirke signalintegriteten i elektrisk støyende miljøer.

Velge mellom oppløsere og kodere

Når du bestemmer deg mellom en resolver og en koder, er det viktig å vurdere de spesifikke kravene i søknaden din. Her er noen faktorer å evaluere:

Finne riktig balanse for presisjonsbevegelsessystemer

Valget mellom en resolver og en kodere avhenger til slutt av applikasjonens prioriteringer. Hvis systemet ditt fungerer under ekstreme forhold der holdbarhet og pålitelighet er kritisk, er en resolver ofte det beste valget. På den annen side, hvis høy presisjon og oppløsning er avgjørende, er en kodere det overlegne alternativet.

Nyere fremskritt innen begge teknologier har innsnevret gapet mellom oppløsere og kodere. For eksempel brukes nå moderne oppløsere i elektriske kjøretøyer (EV) for å gi pålitelig posisjonssensing for motorer, mens kodere blir designet med forbedret motstand mot miljøfaktorer.

I tillegg dukker hybridsystemer som kombinerer styrkene til begge teknologiene, og tilbyr det beste fra begge verdener. Disse systemene bruker kodere for høy presisjon og oppløsere for tilbakemelding av sikkerhetskopiering i tilfelle feil.

Konklusjon

Å forstå forskjellen mellom en oppløsning og en koder er avgjørende for å velge riktig tilbakemeldingsenhet for posisjonen for applikasjonen din. Mens Oppløsere utmerker seg i holdbarhet, pålitelighet og ytelse i tøffe miljøer, kodere skinner i høye presisjoner og høyoppløselige applikasjoner. Ved å evaluere systemets krav nøye, kan du ta en informert beslutning som sikrer optimal ytelse og levetid.

Begge teknologiene fortsetter å utvikle seg, drevet av fremskritt innen automatisering, robotikk og andre bransjer. Enten du prioriterer robusthet eller presisjon, kan riktig valg påvirke effektiviteten og påliteligheten til bevegelsessystemet ditt betydelig.

Vanlige spørsmål

1. Er oppløsere eller kodere bedre for utendørs applikasjoner?
Oppløsere er bedre egnet for utendørs applikasjoner på grunn av deres holdbarhet og motstand mot miljøfaktorer som fuktighet, støv og ekstreme temperaturer.

2. Kan en resolver gi tilbakemelding med høy oppløsning?
Oppløsere tilbyr generelt moderat oppløsning. For applikasjoner som krever høy oppløsning, er kodere et bedre valg.

3. Hvilke bransjer bruker ofte oppløsere?
Oppløsere brukes ofte i romfart, militær, tunge maskiner og industriell automatisering der robusthet er essensielt.

4. Er kodere mer kostnadseffektive enn oppløsere?
Kodere er vanligvis mer kostnadseffektive for applikasjoner som ikke krever ekstrem holdbarhet eller miljømotstand.

5. Kan oppløsere og kodere brukes sammen?
Ja, hybridsystemer kan bruke begge teknologiene, og kombinere holdbarheten til oppløsere med presisjonen til kodere for forbedret ytelse.