Estructura mecànica del nucli
El nucli d'un codificador incremental consisteix en el disc de codi i el dispositiu de detecció:
Disc de codi: normalment una làmina circular prima (de vidre o metall) amb ranures transparents/reflectants (o àrees conductores/aïllants) uniformement espaiades al llarg de la seva vora. La diferència angular entre escletxes adjacents s'anomena "resolució" (per exemple, 1024 línies per revolució, és a dir, 1024 PPR).
Dispositiu de detecció: Consisteix en una font de llum (per exemple, un LED) i un fotodetector (per exemple, un fototransistor), amb el disc de codi intercalat entre ells. A mesura que el disc de codi gira, les ranures bloquegen periòdicament la llum, fent que el receptor emeti un senyal de pols.
Principi de generació del senyal
Quan el disc de codi gira, es genera un senyal de pols mitjançant inducció fotoelèctrica. El procés concret és el següent:
Pols de freqüència fonamental (fase A i fase B): el disc de codi normalment té dos conjunts de ranures independents (fase A i fase B), esglaonats per 1/4 de cicle (angle elèctric de 90 graus).
Quan el codificador gira, cada una de les fases A i B emet polsos d'ona quadrada amb una diferència de fase de 90 graus (si la fase A lidera la fase B en 90 graus, és una rotació cap endavant; si la fase B lidera la fase A en 90 graus, és una rotació inversa).
El nombre de polsos és proporcional a l'angle de gir: Angle=(Nombre de polsos/Nombre total de marques) × 360 graus .
Pols de posició -zero (fase Z): una ranura independent addicional al codificador emet un pols (fase Z) per revolució, que s'utilitza per determinar la posició zero absoluta (p. ex., calibratge de l'origen del motor).
Tractament del senyal i aplicacions
Determinació de la direcció: la rotació cap endavant/marrere es distingeix per la relació de fase entre les fases A i B (per exemple, la fase B és alta/baixa a la vora ascendent de la fase A).
Càlcul de velocitat: El nombre de polsos per unitat de temps reflecteix la velocitat de rotació: Velocitat de rotació=(Nombre de polsos / Temps) × (60 / Nombre total de marques) (Unitat: r/min). Tecnologia de subdivisió: subdividir polsos mitjançant circuits (p. ex., multiplicació de freqüències 4x) per millorar la resolució (p. ex., un codificador de 1024 línies equival a 4096 línies després de multiplicar la freqüència 4x).
