Tani enkoder optyczny z AGH - AGH - TOMASZ DZIWIŃSKI - ENKODERY - ENKODER OPTYCZNY - SYGNAŁ ELEKTRYCZNY
Farnell, An Avnet Company   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Relpol SA  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna Aktualności Tani enkoder optyczny z AGH
drukuj stronę
poleć znajomemu

Tani enkoder optyczny z AGH

Tani enkoder optyczny z AGH
fot. TME
Enkoder „tłumaczy” dane o położeniu jakiejś konstrukcji na sygnał elektryczny. Przydaje się na przykład w windach, w manipulatorach robotycznych czy w optycznych myszach komputerowych. Dzięki niemu można wyznaczać maszynom precyzyjne działania. Tańszy od konkurencyjnych urządzeń enkoder optyczny opracował Tomasz Dziwiński z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

 

Naukowiec zastosował pionierskie rozwiązania w zakresie kodowania informacji.

Fundamentalnym czynnikiem na drodze rewolucji technologicznej XX w. była idea sprzężenia zwrotnego. Pętla sprzężenia zwrotnego pozwala na osiągnięcie zadanej wartości w systemie automatycznej regulacji.

  Informacja o bieżącej pozycji kabiny w szybie sprawia, że winda zatrzymuje się na wybranych piętrach. Dzięki sprzężeniu zwrotnemu końcówka manipulatora robotycznego osiąga zadane współrzędne z bardzo wysoką precyzją. W każdym z tych przypadków mamy do czynienia z układem regulacji posiadającym informacje o pewnej wielkości fizycznej, jak prędkość, czy położenie. Jednak, zanim informacja ta zostanie przekazana do elektronicznego układu sterowania, konieczne jest przetworzenie wielkości fizycznej na pewien sygnał elektryczny – tłumaczy PAP wynalazca.

Jednym z podstawowych przetworników położenia na sygnał elektryczny jest enkoder. Dla pomiaru położenia kątowego w ruchu obrotowym posługujemy się enkoderami obrotowymi, natomiast dla pomiaru pozycji w ruchu postępowym enkoderami liniowymi.

Jak wylicza Dziwiński, w technice spotyka się enkodery dwóch podstawowych typów: enkodery absolutne lub przyrostowe. Te pierwsze zawsze przekazują wartość względem pozycji zerowej. Enkodery przyrostowe natomiast generują ciąg impulsów w czasie, kiedy pozycja enkodera ulega zmianie.

Enkodery absolutne są bardziej zaawansowane technicznie i wymagają większej precyzji wykonania, jednak w wielu aplikacjach są niezbędne i nie mogą zostać zastąpione tańszymi i prostszymi enkoderami przyrostowymi. Wynalazek Tomasza Dziwińskiego to właśnie absolutny enkoder optyczny, trwały i precyzyjny. Zawiera on obrotową tarczę kodową oraz czujnik. Tarcza enkodera obraca się wraz z wałem, na którym jest osadzona, natomiast nieruchomy czujnik potrafi określić pozycję tarczy, odczytując zakodowaną na niej informację.

  Prosty optyczny czujnik potrafi wykonać zdjęcia o niskiej rozdzielczości, lecz z dużą częstotliwością. Tego typu czujniki wbudowane są w komputerowe myszki optyczne, gdzie analizowany jest obraz podłoża pod myszką i porównywany z obrazem zrobionym chwilę wcześniej. Jednak, aby było możliwe zastosowanie takich czujników w enkoderach, konieczne okazało się opracowanie odpowiedniego sposobu kodowania informacji na tarczy enkodera – mówi Tomasz Dziwiński.

Tłumaczy, że w klasycznych enkoderach słowem kodowym jest ciąg stanów logicznych reprezentowanych przez cyfry O i 1. Taki ciąg bardzo łatwo jest przekształcić z systemu binarnego na dziesiętny, a następnie przypisać odpowiednią wartość kątową wyrażoną w stopniach.

Enkoder prezentowany przez inżyniera z AGH działa zupełnie inaczej. W tym przypadku nie ciąg stanów logicznych a macierze stanów są przedmiotem interpretacji. Kodowanie informacji w postaci macierzy logicznych jest bardzo korzystne, gdyż pozwala zaoszczędzić miejsce na tarczy kodowej.

  Aby zakodować na tarczy 4096 pozycji w klasycznym rozwiązaniu potrzeba słów kodowych złożonych z 12 bitów - tarcza musi zawierać 12 linii kodowych. Natomiast w rozwiązaniu według wynalazku do zakodowania pozycji wystarczy kwadratowa macierz o wymiarze 4x4 - tarcza musi zawierać jedynie 4 linie kodowe  wylicza badacz.

Absolutne enkodery optyczne bardzo często kosztują ponad 1000 zł, ponieważ zawierają specjalistyczne czujniki optyczne i wymagają gęsto zakodowanej informacji na precyzyjnej tarczy kodowej. Jak szacuje Dziwiński, jego rozwiązanie może obniżyć koszty wytworzenia absolutnych enkoderów optycznych i przyczynić się do miniaturyzacji enkoderów.

Jego wynalazek jest kierowany przede wszystkim do odbiorców przemysłowych. Odbiorcy tego typu często wybierają podzespoły znanych i sprawdzonych producentów, firm z wieloletnim doświadczeniem w branży. Produkcja enkoderów według proponowanego projektu nie wiązałby się z dodatkowymi kosztami opracowywania elementów mechanicznych (obudowa, wał, łożyskowanie wału, tarcza), ponieważ pozostają one identyczne w stosunku do stosowanych dotychczas.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

follow us in feedly
REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
REKLAMA
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl