《電子技術應用》
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光電編碼器在閥門控制和機械臂位置檢測中的應用
摘要: 現在的閥門大多為機電一體化設計,能通過電路系統對閥門進行自動化控制;電路系統實現對閥門開度的控制、反饋與調節,并做到精確無誤定位,其重點在于閥門位置的精確反饋和執行機械設計的運行,這也是機電一體化綜合設計中的難點。同樣,在機械手臂應用中,比如在對底座、大臂、小臂或者多軸的系統控制中,需要實時檢測它們的位置信息,并將其位置傳送到控制中心進行處理;機械手臂的位置檢測器,要求小尺寸,以便能更好的安裝。
Abstract:
Key words :
     現在的閥門大多為機電一體化" title="機電一體化">機電一體化設計,能通過電路系統對閥門進行自動化控制;電路系統" title="電路系統">電路系統實現對閥門開度的控制、反饋與調節,并做到精確無誤定位,其重點在于閥門位置的精確反饋和執行機械設計的運行,這也是機電一體化綜合設計中的難點。同樣,在機械手臂應用中,比如在對底座、大臂、小臂或者多軸的系統控制中,需要實時檢測它們的位置信息" title="位置信息">位置信息,并將其位置傳送到控制中心進行處理;機械手臂的位置檢測器,要求小尺寸,以便能更好的安裝。

 

閥門控制和機械手臂的控制中,在斷電之后的上電,不需閥門和手臂的運動,就能檢測到閥門和手臂的位置信息。做到這點則需要一套完整的絕對值編碼器,同時在計量范圍和精度方面更有優勢。AVAGO多圈絕對值編碼器AEAT-84AD系列,很適用于上述應用中,其優點在于尺寸小,無需電池保留位置信息,上電能立刻檢測位置信息。

 

安華高AEAT-84AD產品介紹

 

1,多圈絕對值編碼器

 

 

<a class=光電編碼器" title="光電編碼器">光電編碼器在閥門控制和機械臂位置檢測中的應用(電子工程專輯)" src="http://files.chinaaet.com/images/20110225/5c671fc7-7701-4879-b535-914a01122811.jpg" />

 

AEAT-84AD采用透射方式、檢測多圈絕對值的光電編碼器,其基本組成是光電發射管、光電檢測以及6或者7個齒輪組成的模塊。目前提供12位或者14位分辨精度;小尺寸的直徑為55mm,高度為12.2mm;工作溫度可在-40度到125度;旋轉速度可達到12,000/分鐘;提供2×4的信號和電源連接。與ASAS-7000配合工作,可以通過高達30位的絕對值編碼輸出。

 

產品能很好的應用于半導體自動化,工業縫紉機,機器人,閥門控制等。

 

2,功能框圖

 

 

光電編碼器在閥門控制和機械臂位置檢測中的應用(電子工程專輯)

 

通過多路選擇信號MTMUX[2:0],讀出每個齒輪對應的三位信號數據MTDAT[2:0]。對于7個齒輪組的輸出,則有7組三位數據可供讀出,可以通過查找表的方式,或者簡單計算的方法得到14位的格雷碼輸出。對應6個齒輪組的輸出,轉換的格雷碼則為12位。

閥門控制中的應用

在機電一體化的閥門設計中,控制器根據要求或者上端輸入的命令,控制電機執行閥門控制,并且通過絕對值編碼器進行位置反饋給控制器,形成一個閉環的控制系統,能很好的實現閥門開度的控制、反饋與調節。該系統中,不需要電池或者存儲部件保留閥門的位置信息,在系統加電后可直接獲取閥門的開度信息,而不需要閥門執行機械的額外運動。

 

該多圈絕對值編碼器模塊,分辨率高,可靠性高,抗干擾能力強,而且電壓范圍也達5V。模塊尺寸較小,安裝方便快捷,為整個閥門的機械設計和電路設計提供簡便,使智能電動閥門設計成為可能。

 

 

光電編碼器在閥門控制和機械臂位置檢測中的應用(電子工程專輯)

 

機械手臂中的應用

 

 

光電編碼器在閥門控制和機械臂位置檢測中的應用(電子工程專輯)

 

一般來說,每一維的機械手臂位置信息的反饋,都需要一路編碼器提供反饋。高精度機械手臂的應用中,比如半導體自動化的機械手臂,還可以考慮與ASAS-7000配合工作,最高可提供高達30位的多圈位置信息,為機械手臂的精確控制提供必要的反饋信息。對于AEAT-84AD,能檢測出每分鐘12,000轉的運動信息,反應非常靈敏;可以通過讀取的位置信息,計算得到機械手臂的運動速度等參數。對于多維機械手臂的運動位置,在上電時可以由主控制器讀取,這對于增量式的編碼器有很大的優勢。

 

對于機械手臂的設計,AEAT-84AD高精度,高靈敏度" title="高靈敏度">高靈敏度,小尺寸,模塊化設計等優點,能更好的應用于其中。

 

在多圈光電絕對值編碼器應用中,由于其位置信息不需要電池供電或其他的儲存,在系統上電后便能方便的讀取,這些優點是增量編碼器所不能比擬的。其高精度,高靈敏度,快速反應,小尺寸,模塊化設計等優點,能很好的應用在閥門控制、機械手臂、高精度位置控制部件中。

 

提示:該編碼器的設計中,需要避免灰塵污染,盡量做到密閉。

 

有關此類產品的詳細資料及技術支持信息,請聯系安華高大中國區授權代理商世強電訊。

 

作者:羅國才
應用工程師
世強電訊

    

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