Sensor Posisi dan Pengendali Sistem Gerak Mesin

Sensor Posisi 
Dalam istilah sederhana, sebuah rotary encoder inkremental memberikan informasi tentang posisi sesaat poros berputar. Hal ini dilakukan dengan memproduksi satu siklus gelombang persegi per peningkatan gerakan poros. Kenaikan ini disebut sebagai resolusi encoder dan dibangun langsung ke dalam perangkat keras internal perangkat. Sebuah resolusi 360 berarti 360 siklus gelombang persegi akan diproduksi dalam satu putaran lengkap dari poros. Dengan menghitung jumlah siklus, seseorang dapat memberitahu posisi poros, relatif terhadap itu posisi awal. Dalam contoh kita, 90 siklus berarti bahwa poros sekarang pada posisi 90 derajat dari tempat itu dimulai.

Kecepatan dan Percepatan 
Jika kita menambahkan satu nilai lebih terukur, waktu, informasi posisi kita maka kecepatan (posisi / waktu) sekarang dapat ditentukan. Jika poros berputar 90 derajat dalam 1/4 detik kemudian berputar pada 360 derajat per detik (1 revolusi per detik) atau 60 RPM. Demikian pula, jika kita mengukur perubahan kecepatan dari waktu ke waktu kita bisa menentukan tingkat percepatan untuk poros juga. Posisi, kecepatan dan percepatan merupakan faktor-faktor penting untuk mengendalikan dalam sistem kontrol gerak yang kompleks

Arah Rotasi 
Dengan incremental encoders, itu adalah konvensi standar untuk output saluran data kedua informasi posisi. Untuk kesederhanaan dua saluran ini biasanya disebut A dan saluran B. Kedua saluran tersebut diatur dengan preset offset 1/4 dari siklus, atau "quadrature". Ini berarti bahwa saluran A akan pergi dari LO ke HI dan kemudian, sementara masih HI, saluran B akan pergi dari LO ke HI. Tak lama setelah saluran A pergi dari HI ke LO, maka saluran B pergi dari HI ke LO. Hubungan ini digambarkan sebagai A menyebabkan B, yaitu saluran A membuat transisi pertama, diikuti oleh saluran B. Jika encoder adalah untuk membalikkan arah, maka saluran B akan membuat transisi sebelum saluran A. Dalam hal ini, maka B akan mengakibatkan A. Menggunakan hubungan ini adalah mungkin untuk menentukan arah rotasi encoder.




Titik Referensi
Dengan saluran ganda dalam quadrature adalah mungkin untuk menentukan posisi relatif, kecepatan dan informasi percepatan poros. Namun hal ini tidak mungkin untuk menentukan posisi rotary yang tepat tanpa semacam referensi posisi internal yang. Ini dilengkapi dengan tanda indeks. Ini merupakan track data tambahan dan biasanya disebut sebagai Z track (nama lainnya termasuk "ref" atau "0"). Saluran data Z biasanya perubahan negara dari LO ke HI hanya sekali per revolusi dan hanya untuk jangka waktu pendek (dari 1/4 siklus sampai sekitar 1 siklus yang cukup umum). Dengan mengamati indeks ini melacak adalah mungkin untuk menciptakan sebuah "titik nol" dari mana untuk memulai menghitung saluran A dan B.

Menerapkan Umpan Balik ke Control 
Encoder output gelombang persegi dapat dengan mudah dibaca oleh pengontrol mesin. Controller, sebagai nama mereka menyarankan menafsirkan input encoder sesuai dengan instruksi operasi mereka dan kemudian memberikan output sinyal untuk menyesuaikan mesin yang mereka mengendalikan. 

Dalam contoh dasar, bayangkan sebuah belt conveyor yang diperintahkan (via controller) untuk bergerak pada 100 kaki per menit. Conveyor ini didukung oleh sebuah motor listrik dengan encoder pada poros nya. Keluaran dari encoder masuk ke controller, dan selama pulsa gelombang persegi yang keluar dari encoder di kecepatan yang tepat, semuanya baik-baik saja.

jika conveyor ini membawa beban truk sampah kotoran sampai hopper, dan truk baru saja membuang beban kotoran pada bagian bawah conveyor, beban berat ekstra akan membuat motor melambat. Pemberitahuan controller yang pulsa yang berasal dari encoder telah melambat dan sehingga perintah motor untuk mempercepat. Demikian seperti kotoran mencapai bagian atas conveyor dan dibuang ke dalam hopper, conveyor tiba-tiba ringan dan mulai mempercepat. Controller, melalui encoder, tahu apa yang terjadi dan memerintahkan motor untuk memperlambat kembali turun lagi.

Jenis lain dari Encoder 
Mari kita lihat jenis lain yang populer dari encoder, encoder mutlak. Encoders mutlak dengan sifatnya memiliki struktur sinyal yang lebih rumit. Encoders optik menggunakan foto-detektor internal untuk mengetahui apakah cahaya internal ON (diblokir) atau OFF (diblokir). Karakter ini ON / OFF secara inheren biner di alam dan sehingga masuk akal untuk menghasilkan posisi keluaran absolut di mana rotasi berturut-turut dibagi menjadi 2 bagian, kemudian 4, 8, 16 dan seterusnya. Trade-off dengan pendekatan ini adalah bahwa setiap peningkatan dua kali lipat dalam resolusi berikutnya memerlukan saluran data lain, dan resolusi hanya tersedia dalam faktor-faktor dari dua. Sedangkan incremental encoder dengan 4096 siklus per revolusi diperlukan satu saluran data dan indeks untuk secara tepat menentukan posisi, encoder mutlak membutuhkan 12 baris data (2 pangkat 12 sama dengan 4096 posisi diskrit). Ini berarti lebih besar, kabel lebih mahal dan koneksi.
Sensor Posisi dan Pengendali Sistem Gerak Mesin Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

Berlangganan Via Email