Theorie - terugkoppelingen

Pulsgever of encoder
Resolver
Tachogenerator

(Alle theoriepagina's zijn gebundeld in een ‘Theorieboek'. Op verzoek kunnen wij u dit toesturen. Klik hier om het theorieboek aan te vragen.)

Pulsgever of encoder
Er zijn 2 typen. Te weten:
1. De absoluut encoder. Deze geeft altijd de exacte positie aan door het gelijktijdig uitlezen van een groot aantal sporen. Vanaf het moment van starten is de positie bekend. De meting kan zowel de absolute positie binnen 1 omwenteling als multi turn zijn. Door het interpreteren van de verschillende uitlezingen achter elkaar kunnen conclusies als snelheid en draairichting worden bepaald. Afhankelijk van het aantal sporen (resolutie) kan een gedetailleerdere positiebepaling worden verkregen.
2. De incrementaal encoder. Deze geeft alleen een verandering van de positie aan. Door het tellen van de pulsen kan de relatieve positie worden bepaald. Indien aanwezig kan een indexpuls worden uitgelezen voor een exacte positiebepaling of homing procedure. De draairichting kan worden bepaald door 2 signalen tegelijk met een hoek verdraaiing van 90 graden te detecteren en door de flanken van de pulsen ten opzichte van elkaar te beoordelen. Als gebruik gemaakt wordt van een interpolator kan een zeer nauwkeurige positiebepaling worden gedaan.

In basis zijn er 2 uitvoeringen.
1. Een magnetische pulsgever of encoder. Deze bestaat uit een schijf van magnetisch materiaal voorzien van tanden of radiaal lopende verdikkingen en een opnemer die naast of tegenover de schijf is geplaatst. De opnemer zet als gevolg van het voorbijkomen van de tanden of de verdikkingen optredende variaties in het magnetisch veld om in elektrische spanningspulsen. De pulsgever geeft een pulstrein af waarbij de frequentie evenredig is met het toerental van de schijf.
2. Een optische pulsgever of encoder. Deze werkt vrijwel identiek aan de magnetische pulsgever, maar werkt met een codeschijf met een groot aantal radiale spleten of licht/donker contrasten. In het eerste geval zal een lichtbron het licht door de spleten laten komen en zal een lichtgevoelige cel het lichtsignaal omzetten in een pulstrein waarvan de frequentie recht evenredig is met het toerental. In het tweede geval zal een lichtcel reageren op de licht/donker contrasten.

Behalve dat encoders kunnen worden toegepast in een separate behuizing op de motoras waarvan het toerental of positie gemeten moet worden, kunnen encoders ook worden toegepast in tussenflenzen (tussen motor en reductiekast) of in de reductiekast.

Indien de pulstrein omgezet moet worden naar een analoog signaal dan is een frequentie<>spanning omzetter noodzakelijk.

Resolver
De resolver kan het best worden vergeleken met een optische absoluut encoder (let op: een resolver is geen optisch instrument maar gedraagt zich slechts als een optische absoluut encoder). Ze bestaat uit een samenstel van spoelen (deels vast en deels draaibaar), waarbij door middel van inductie een tweetal uitgangssignalen worden verkregen. Voordelen van de resolver zijn de robuuste opbouw, de hoge toelaatbare snelheden en de grote betrouwbaarheid. Nadeel is de beperkte nauwkeurigheid en het feit dat de absolute positie slechts binnen 1 omwenteling gemeten kan worden.

Tachogenerator
Een tachogenerator is een kleine generator die gemonteerd is op de as waarvan men het toerental wil meten. Een tachogenerator wekt een spanning op waarvan de grootte evenredig is met het toerental.