Doğrudan tahrikli tork motoru dairesel ızgara

Dairesel (açı*) kodlayıcılar çok çeşitli makinelerde ve ekipmanlarda kullanılabilir. Döner kodlayıcı, bir konum ölçüm okuma kafasından ve döner kodlayıcının silindirik veya disk yüzeyine kazınmış hassas bir ölçekten oluşur. Okuma kafası, düzenli aralıklarla ölçek işaretlerini optik olarak algılayarak ve bu bilgiden analog veya dijital bir sinyal olarak ileterek konumu ölçer. Daha sonra, sinyal bir dijital ekran (DRO) veya hareket kontrolörü aracılığıyla bir konum okumasına dönüştürülür.

Birçok modern otomasyon sistemi, döner bilgisayardan plakaya (CTP) ön baskı makineleri, takım tezgahı A, B ve C eksenleri, yüzey montaj makineleri, şekil ölçüm sistemleri, gonyometreler ve gonyometreler gibi hassas döner hareket gerektirir. Farklı uygulamalar, işlevselliklerini optimize etmek için farklı kodlayıcı performansı ve özellikleri kombinasyonları gerektirir - bazıları doğruluk gerektirirken, diğerleri hız döngüsü kontrolü için tekrarlanabilirlik, yüksek çözünürlük veya düşük döngüsel hata gerektirir. Teknik özellikler ve işlevsellik arasında en iyi dengeyi sunan bir kodlayıcı seçmek zordur ve çok az kodlayıcı tüm gereksinimleri karşılar.

Hassas hareket kontrolü sistemin doğruluğuna ve dinamik tepkisine bağlıdır. Hassas konum ölçümü önemlidir, ancak sistem hassas konum kontrolü olmadan düzgün çalışmaz. Doğrudan tahrikli döner motorlar veya tork motorları, çok küçük bir açısal aralıkta yüksek tork ve hassas servo kontrolü sunar. Yük doğrudan tahrik motoruna bağlandığından, geri tepmeye, histerezise, ​​dişli hatalarına veya kayış gerilmesine neden olabilecek şanzıman bileşenlerini takmaya gerek yoktur ve bu da mükemmel bir dinamik tepki ile sonuçlanır. Büyük çaplı tork motorlarının çerçevesiz yapısı, şaft kodlayıcısını monte etmek için belirgin bir bağlantıya sahip olmasa da, halka kodlayıcı basit bir çözüm sağlar. Ayrıca, döner kodlayıcı, bir yük gibi tahrik motoruna sıkıca bağlanabilir ve böylece sistemdeki gereksiz boşluklar ortadan kaldırılır. Herhangi bir ölçüm veya kontrol sisteminde, kodlayıcının tahrik motoruna mümkün olduğunca yakın olması istenir; bu, özellikle servo bant genişliği arttıkça servo performansını etkileyen potansiyel şaft rezonanslarını en aza indirmeye yardımcı olur.

Döner kodlayıcılar hassas açısal konum geri bildirimi sağlamak için mükemmel bir çözümdür. Bir motor seçerken olduğu gibi, doğru döner kodlayıcıyı seçmek, kodlayıcının doğruluğunu etkileyen faktörlerin anlaşılmasını ve gerçek özelliklere dayalı performans eksikliklerinin nasıl üstesinden gelineceğinin iyi anlaşılmasını gerektirir. Döner kodlayıcı seçerken, doğruluk ve çözünürlüğe ek olarak veri hızı, sistem boyutu, karmaşıklık ve maliyet gibi bir dizi parametreyi dikkate almak akıllıca olacaktır. Günümüzde, doğrusal kafesler onlarca nanometrelik doğruluk ve çözünürlükle ölçüm yapabilirken, döner kafesler bir köşe saniyesi içinde ölçüm yapabilir. Bir dime saniyesi çok küçük bir açıdır:
• 1 mm yarıçapında 206.25 μm yay uzunluğuna denk gelen açı olarak ifade edilebilir.
• Dünya yüzeyindeki 30 m'lik uzaklığın merkezle yaptığı açı olarak ifade edilebilir.
• 1.3 rpm'de 1 MHz veri hızına çözüm sağlar.

Gerekli ölçüm performansını belirlerken doğruluk, çözünürlük ve tekrarlanabilirliğin dikkate alınması faydalıdır:
Yüksek tekrarlanabilirlik gereksinimlerinin olduğu uygulamalarda (örneğin, alma cihazları), sistemin aynı ızgara sayım pozisyonunda tekrar tekrar durması, bireysel tabla açılarının doğruluğundan daha önemlidir.
Sürekli düzgün hareket için seçilen kodlayıcı çözünürlüğü ve doğruluğu, kontrol servo bant genişliği içerisinde titreme hatalarının oluşmasına izin vermez.
Astronomik teleskoplar gibi yavaş hareket eden cihazlar için sistemin maksimum veri hızından çok, doğru açı ölçümleri daha önemlidir.
Yüksek hızlı sistemler için hız ve konumlandırma doğruluğu arasında bir denge kurmak gerekebilir: Kalın adımlı (daha az tik) ızgaralar yüksek veri hızları için uygundur, ancak ince adımlı (daha fazla tik) ızgaralar genellikle daha düşük alt bölüm hatalarına sahiptir.