гнал у вигляді електричного напруги перетвориться в імпульси. Генерується приблизно 10000 імпульсів в секунду [17].
Після кінцевої стадії посилення сигнал у вигляді імпульсів подається на пропорційний магніт. Оскільки індуктивність його обмотки висока, сила струму не може змінюватися так само швидко, як напруга. Величина струму буде тільки злегка коливатися біля середнього значення. Невелика напруга на вході створює невеликі імпульси. Середнє значення струму, що надходить на обмотку електромагніту, також невелика. З ростом напруги ширина імпульсів зростає. Середнє значення струму збільшується.
Середнє значення струму на виході підсилювача пропорційно вступнику на вхід напрузі.
Деяка пульсація струму, що є наслідком широтно-імпульсної модуляції, змушує якір електромагніту і відповідно золотник розподільника коливатися з малою амплітудою і великою частотою. Це дозволяє уникнути сил статичного тертя. Істотно зменшуються поріг спрацьовування, інверсний діапазон і гістерезис розподільника.
Це зменшення тертя через наявність високочастотного сигналу відомо як ефект Дітера. Деякі моделі підсилювачів дозволяють користувач вводити додаткову частоту і амплітуду Дітера, незалежно від широтно-імпульсної модуляції.
У результаті широтно-імпульсної модуляції на транзисторах кінцевого каскаду підсилювача мають місце три стани перемикання:
Нижнє значення сигналу. Транзистор замкнений. Втрата потужності на ньому дорівнює нулю, струму на виході немає.
Верхнє значення сигналу. Транзистор відкритий. Його опір в цьому стані дуже мало, втрати потужності незначні.
Фронт сигналу. Транзистор перемикається. Оскільки переключення відбувається дуже швидко, втрати потужності малі.
В цілому, втрати потужності значно менше, ніж в підсилювачі без ШІМ. Електронні елементи менше нагріваються, конструкція підсилювача стає більш компактною.
Малюнок 3.5 - Широтно-імпульсна модуляція
3.3 енкодер. Пристрій і принцип роботи
Енкодер або перетворювач кутових переміщень - пристрій, призначений для перетворення кута повороту обертового об'єкта (валу) в електричні сигнали, що дозволяють визначити кут його повороту. Широко застосовуються в промисловості.
енкодер підрозділяються на інкрементальні і абсолютні, які можуть досягати дуже високого дозволу. Інкрементальний енкодер видає за один оборот певну кількість імпульсів. А абсолютні енкодери дозволяють в будь-який момент часу знати поточний кут повороту осі, в тому числі і після зникнення і відновлення живлення. А багатооборотні абсолютні енкодери, крім того, також підраховують і запам'ятовують кількість повних обертів осі.
енкодер можуть бути як оптичні, резисторні, так і магнітні і можуть працювати через шинні інтерфейси або промислову мережу. Перетворювачі кут-код практично повністю витіснили застосування сельсинов.
Інкрементальний енкодери призначені для визначення кута повороту обертових об'єктів. Вони генерують послідовний імпульсний цифровий код, який містить інформацію щодо кута повороту об'єкта. Якщо вал зупиняється, то зупиняється і передача імпульсів. Основним робочим параметром датчика є кількість імпульсів за один оборот. Миттєву величину кута повороту об'єкта визначають за допомогою підрахунку імпульсів від старту. Для обчислення кутової швидкості об'єкта процесор в тахометрі виконує диференціювання кількості імпульсів в часі, таким чином показуючи відразу величину швидкості, тобто число оборотів в хвилину. Вихідний сигнал має два канали, в яких ідентичні послідовності імпульсів зрушені на 90 ° відносно один одного (парафазні імпульси), що дозволяє визначати напрямок обертання. Є також цифровий вихід нульовий мітки, який дозволяє завжди розрахувати абсолютне положення валу.
Абсолютні енкодери, як оптичні, так і магнітні мають своєю основною робочою характеристикою число кроків, тобто унікальних кодів на оборот і кількість таких обертів, при цьому не потрібно первинної установки та ініціалізації датчика. Тому абсолютні енкодери не втрачають свою позицію при зникненні напруги.
Найбільш поширені типи виходів сигналу - це код Грея, паралельний код, інтерфейси Profibus-DP, CANopen, DeviceNet, SSI, LWL, через які також здійснюється програмування датчиків.
Малюнок 3.6 - Кодовий диск абсолютного енкодера
Абсолютний енкодер не втрачає свого значення при втраті живлення і не вимагає повернення в початкову позицію. Сигнал абсолютного енкодера не схильний перешкод і для нього не потрібна точна установка валу. Крім того, навіть якщо кодований сигнал не м...
