Aklaypart.ru

Авто Журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое энкодер двигателя принтера

КИП и Я — записки киповца

Вдогонку про принтер маркем опишу про энкодер, который я не смог снять с вала.
Для начала поясню начинающим, что такое энкодер. Энкодер — это преобразователь угол-код, устройство, преобразующее вращение вала в импульсы, количественно пропорциональные углу проворота вала. Бывют разных типов: оптические, магнитные, механические… Всё это устройство, обычно небольшого размера, крепится к валу с помощью сильфона или муфты.
В моём агрегате оказался энкодер американской фирмы Avago модель HEDS-5500. После того как главный механик попытался его попросту оторвать силой (он так прикольно болтается, вроде как сейчас снимется, но в то же время держится за вал мёртво) переписал с него название модели побрёл к компу и нашел документацию.

Как выбрать энкодер

Если в вашем проекте требуется использование энкодера, то вам нужно выбрать тот, который соответствует вашим потребностям. Сегодня потребителю предоставляется на выбор невероятный ассортимент кодеров, но если вы не знаете, что ищете, есть большая вероятность, что вы получите что-то неоптимальное. Давайте разберемся с тем, что есть сегодня на рынке таких компонентов, и, возможно, представим вам несколько новых вариантов.

Adjustment Program

Adjustment Program – сервисная программа для принтеров Epson, позволяющая проводить сервисное обслуживание и ремонтные работы. С ее помощью можно сбросить счетчик отработанных чернил, посмотреть количество отпечатанных страниц (Total Page Count), сделать расширенный тест дюз, посмотреть код ошибки и многое другое. Знание кода ошибки облегчает поиск и устранение неисправностей. Например, код ошибки 0х50 в принтере Epson R390 говорит о том, что головка не может установиться в позицию парковки.

Encoder Sensor

Encoder Sensor – энкодерный датчик. Включает в себя оптопару и энкодерную ленту (или энкодерный диск).

Лента и диск содержат непрозрачные штрихи. Оптопара состоит из светодиода и фототранзистора (или другого фотоприемника), смонтированных в одном корпусе. Светодиод излучает видимый свет или ИК излучение в сторону фототранзистора.

Читать еще:  Aab двигатель какое масло

Если световой поток ничем не перекрыт, то фототранзистор открыт, через него протекает фототок достаточно большой величины, что фиксируется схемой управления.

Если световой поток перекрыт непрозрачным штрихом, то фототранзистор закрыт, фототока нет. Это также фиксируется схемой управления. При движении каретки или вращении вала подачи бумаги световой поток периодически прерывается непрозрачными штрихами.

На вход схемы управления поступает последовательность импульсов. Посчитав их, схема управления делает вывод о положении каретки или вала подачи бумаги. Относительно первоначального положения.

Принцип работы

Работу энкодера вращения проще всего объяснить на примере оптического энкодера. Представьте себе вал электродвигателя, на котором закреплен диск с прорезями. С одной стороны диска расположен светоизлучающий элемент, луч света проходит через прорези и регистрируется фотоэлементом, расположенным с другой стороны (устройство, состоящее из спаренных светоизлучающего и принимающего элементов, называется фотопрерыватель). При вращении диска луч прерывается, в результате чего на выходе фотоэлемента мы получим меандр — сигнал прямоугольный формы. И частота меандра будет пропорциональна скорости вращения диска. Таким образом можно судить о скорости вращения вала электродвигателя.

Однако работающее по описанному принципу устройство не способно определить направление вращения. Чтобы исправить это добавим в него второй фотопрерыватель и расположим с некоторым смещением относительно первого. В зависимости от направления вращения диска сигнал на выходе первого фотопрерывателя будет меняться раньше или позже чем сигнал на выходе второго. А значит, анализируя как меняются эти два сигнала, мы можем определить направление вращения.

На практике смещения сигналов добиваются не за счет особого расположения фотопрерывателей, а путем добавления второй полосы с прорезями или прозрачными и непрозрачными участками. Участки на двух полосах расположены так чтобы обеспечить сдвиг сигнала по фазе на 90 градусов, поэтому работающие по такому принципу энкодеры называются квадратурными.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя peugeot 207

На этом же принципе основаны механические энкодеры, только вместо фотопрерывателей в них используются скользящие контакты. Основным недостатком таких энкодеров является дребезг контактов, который может приводить к неправильному подсчету сигналов. Кроме того скользящие контакты подвержены износу. Все это ограничивает область применения механических энкодеров.

Магнитные энкодеры строятся на базе магниточувствительных элементов, таких как датчики Холла или магниторезистивные датчики. Они просты в изготовлении, лишены недостатков контактных энкодеров и мало чувствительны к внешним факторам. Но все же проигрывают в точности емкостным, индуктивным и оптическим энкодерам.

Емкостные энкодеры имеют в своем составе диск асиметричной формы, который при вращении изменяет емкость между двумя электродами. Это изменение регистрируется и используется для определения углового положения. Емкостные энкодеры так же просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, из внешних факторов чувствительны только к изменению влажности.

Индуктивные энкодеры работают в магнитном поле и используют явление электромагнитной индукции. Благодаря устойчивости к внешним факторам подходят для использования в неблагоприятной среде, когда другие энкодеры могут оказаться ненадежными.

Резистивный энкодер работает по тому же принципу что и обычный потенциометр: электрический сигнал на его выходе пропорционален положению ручки энкодера. Собственно и сами потенциометры могут использоваться для отслеживания углового положения, например, их можно увидеть в сервомашинках:

Существуют два вида энкодеров – инкрементальный и абсолютный.

Инкрементальный энкодер по конструкции проще абсолютного и используется в подавляющем большинстве случаев. Данное устройство можно представить как диск с прорезями, который просвечивается оптическим датчиком. При вращении диска датчик включается или выключается в зависимости от того, находится ли он над прорезью или нет. В результате на выходе энкодера формируется последовательность дискретных импульсов, частота которых зависит от разрешения устройства (см. ниже) и частоты его вращения.

Читать еще:  Шестнадцати клапанный двигатель его характеристики

Для того, чтобы определять начальное положение (точку отсчета), используется нуль-метка (выход Z, Zero), которая формируется один раз на полный оборот. Для определения направления вращения у энкодеров обычно имеются два выхода (А и В), на которых импульсы сдвинуты по фазе на четверть периода. По разнице фаз можно однозначно определить, в какую сторону вращается вал.

Основным минусом инкрементального энкодера является необходимость непрерывной обработки и анализа сигналов — для этого требуется контроллер и соответствующая программа. Кроме того, чтобы узнать положение инкрементального энкодера после подачи на него питания, необходимо провести инициализацию для поиска нуль-метки.

Абсолютный энкодер имеет более сложное устройство, но позволяет определить угол поворота в любой момент времени, даже в неподвижном состоянии механизма сразу после включения питания. На выходе абсолютного энкодера действует параллельный код Грея, разрядность которого определяет разрешение, а значит и точность показаний датчика.

Работа счетчика импульсов на основе модуля энкодера

Счетчик работает в связке с модулем семиразрядного индикатора, который и будет отображать количество накрученных энкодером импульсов. При включении значение счетчика равно нулю.

Покрутим ручку энкодера по часовой стрелке. Значение счетчика инкрементируется на единицу при каждом щелчке энкодера. Наибольшее число можно накрутить 999999999. это число должно заполнить все разряды нашего семисегментного индикатора. Если вращать ручку дальше, то счетчик обнулится, начнет снова считать с нуля.

Для примера накрутим 120 импульсов. Теперь скручиваем обратно, вращая ручку против часовой стрелки. Центральная ось энкодера работает как кнопка. Она очищает от нулей свободные разряды индикатора. У кнопки есть небольшой дребезг контактов, поэтому выключение и включение происходит не сразу. Программным путем, дребезг устраняется. Это основа работы с модулем энкодера.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector