Conversione degli impulsi di un encoder in una tensione di velocità e in una tensione di angolo per il sistema di acquisizione dati
In sintesi
Alcuni sistemi di acquisizione dati non riescono a leggere i treni di impulsi di encoder ad alta velocità. L’EC-LV, un convertitore frequenza-tensione inserito in linea nel cavo dell’encoder, legge la fase A, la fase B e l’impulso di indice e fornisce due tensioni: ± 10 V CC proporzionale alla velocità angolare, e 0 a 10 V CC proporzionale alla posizione angolare su 0 a 360°. Ricava la propria alimentazione dal cavo dell’encoder, e gli impulsi dell’encoder passano fino al registratore.
- ± 10 V DC
- uscita di velocità, alla velocità di fondo scala
- 0 a 10 V CC
- uscita di posizione, per 0 a 360°
- 5 a 20 V CC
- alimentazione, in linea con l’encoder
Catena di misura
L’encoder fornisce impulsi: le fasi A e B in quadratura, che trasportano la velocità e il verso di rotazione, e un impulso di indice I per giro. L’EC-LV li converte in due tensioni lineari. La tensione di velocità raggiunge ± 10 V CC alla velocità di fondo scala, con segno dato dal verso di rotazione. La tensione di posizione sale da 0 a 10 V CC in un giro, a partire dall’indice, e riparte al giro successivo.
L’articolo fornisce le frequenze di aggiornamento: l’uscita di velocità si aggiorna sul fronte di salita della fase B per una velocità positiva e sul fronte di discesa per una velocità negativa, l’uscita di posizione su entrambi i fronti. Con un encoder da 512 impulsi per giro, ciò rappresenta 512 aggiornamenti di velocità e 1 024 aggiornamenti di posizione per giro. Le uscite standard dell’encoder A, B, I e A⊕B passano attraverso il condizionatore, ed è disponibile anche un’uscita seno-coseno di 10 V picco-picco.
Condizionatore
| Modello | Condizionatore in linea per segnali di encoder EC-LV, convertitore frequenza-tensione |
|---|---|
| Uscita di velocità | ± 10 V CC alla velocità di fondo scala |
| Uscita di posizione | Da 0 a 10 V CC per 0 a 360° |
| Altre uscite | impulsi dell’encoder A, B, I e A⊕B trasmessi tali e quali; seno-coseno, 10 V picco-picco |
| Regolazioni | due interruttori a bilico, verso di rotazione positivo e velocità di fondo scala; due campi di misura di velocità predefiniti, altri su richiesta particolare |
| Alimentazione | da 5 a 20 V CC dal cavo dell’encoder, 270 mA max; protezione contro l’inversione della tensione fino a 20 V CC |
| Connettori | due, contrassegnati ENCODER e POWER+SIGNAL |
| Scatola | 142 × 94 × 56 mm, 351 g, IP40, da −40 a 100 °C |
Procedura
- 01
Collegarlo in linea con l’encoder
L’EC-LV si inserisce nel cavo di una ruota trasduttore di impulsi o di un collettore rotante con encoder integrato. Nessuna alimentazione separata né cavo supplementare.
Condizionatore per encoder EC-LV - 02
Selezionare la velocità a fondo scala
Uno dei due valori impostati in fabbrica, 1 000 e 1 800 giri/min in standard. La velocità a fondo scala corrisponde a ± 10 V CC. È possibile richiedere valori su misura e una tensione a fondo scala su misura.
- 03
Selezionare il senso positivo
Il secondo interruttore a levetta determina quale senso di rotazione, orario o antiorario, dà un’uscita positiva.
- 04
Registrare le due tensioni
Velocità e posizione vanno agli ingressi analogici del sistema di acquisizione dati. Gli impulsi restano disponibili nel punto in cui il sistema li legge.
Encoder
Il trasduttore di impulsi ruota è un encoder ottico montato all’esterno della ruota, ordinabile da 50 a 5 000 impulsi per giro. Dispone di quattro uscite 0 a 5 V che pilotano carichi TTL: A e B in quadratura, un impulso di indice I e A⊕B. L’elettronica frequenza-tensione si trova nel condizionatore, non nell’encoder.
Il condizionatore si usa anche con collettori rotanti in fondo all’albero dotati di encoder integrato. La serie SR/PE512 ha un encoder in quadratura di 512 impulsi per giro con indice, preciso entro 5 minuti d’arco; la serie SR/E60 ha un encoder di 60 impulsi per giro, i cui impulsi al secondo equivalgono ai giri/min.
Risultato
Velocità e angolo sotto forma di due tensioni analogiche che qualsiasi registratore dotato di ingressi analogici può accettare, senza post-trattamento né alimentazione supplementare. Gli impulsi dell’encoder restano disponibili sullo stesso cavo per i sistemi che li leggono.
Domande frequenti
Un condizionatore frequenza-tensione per encoder necessita di un’alimentazione propria?
No. L’EC-LV è alimentato in linea con il cavo dell’encoder, 5 a 20 V CC, 270 mA max.
Gli impulsi dell’encoder restano disponibili dopo la conversione?
Sì. Le uscite A, B, I e A⊕B passano attraverso l’EC-LV, accanto alle due tensioni e all’uscita seno-coseno.
Con quale frequenza viene aggiornata l’uscita di velocità analogica?
Una volta per impulso della fase B, e l’uscita di posizione su entrambi i fronti. Con un encoder di 512 impulsi per giro: 512 aggiornamenti di velocità e 1 024 aggiornamenti di posizione per giro.
È possibile modificare la scala dell’uscita di velocità?
Due velocità a fondo scala sono impostate in fabbrica, 1 000 e 1 800 giri/min in standard, e selezionate con un interruttore a levetta. Altri valori e una tensione a fondo scala su misura possono essere richiesti.
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