EPC Accu-Coder Модель 776 | Тонкий сквозной инкрементный энкодер — 1024 CPR, отверстие 38 мм, линейный драйвер 5–28 В, 0–100°C, 10-контактный разъем MS, гибкое крепление против вращения — снято с производства

Обзор

Компания Encoder Products Company Accu-Coder Модель 776 представляет собой тонкопрофильный сквозной инкрементный энкодер, разработанный для установки непосредственно на вал двигателя или станка — не требуется модификация вала, муфта или адаптер вала для полного прохождения вала через корпус энкодера.

Эта конфигурация делает его уникально практичным для модернизации, когда двигатель или вал уже находятся в эксплуатации, а добавление энкодера не должно нарушать существующую механическую схему вала.

Эта конкретная конфигурация имеет диаметр отверстия 38 мм — предназначенный для валов такого метрического размера — в сочетании с разрешением 1024 цикла на оборот.

При 1024 CPR с 4-кратным счетчиком по фронтам квадратуры, который большинство контроллеров движения применяют к дифференциальным выходам A/B, энкодер фактически обеспечивает 4096 инкрементов положения на оборот вала.

Для двигателя, приводящего шарико-винтовую передачу с шагом 5 мм, это разрешение соответствует чуть более 1 мкм линейного инкремента положения на счет по квадратуре — достаточно для позиционирования с обратной связью в большинстве промышленных систем управления движением.

Модель 776 построена на платформе датчиков Opto-ASIC компании EPC — Encoder Products Company была первым производителем энкодеров, внедрившим технологию заказных интегральных схем (ASIC) в обработку сигналов оптических энкодеров, и полученное преимущество в качестве сигнала по сравнению с конструкциями на дискретных компонентах особенно заметно в электрически шумных промышленных условиях.

Opto-ASIC интегрирует управление источником света, массив фотодетекторов, формирование сигнала и выходной драйвер в один чип, оптимизированный для характеристик сигнала энкодера, производя чистые прямоугольные выходные сигналы с четко определенными фронтами перехода даже при наличии шума от импульсных источников питания, гармоник привода двигателя и электромагнитных помех от соседнего оборудования.

Диапазон рабочих температур 0–100°C отражает конструкцию этого энкодера как варианта для высоких температур — способного к устойчивой работе в условиях, где тепло двигателя, температура окружающей среды и ограниченная вентиляция превышают стандартный диапазон 0–70°C обычных энкодеров.

Обозначение -H в номере детали подтверждает эту расширенную температурную способность, делая 776 пригодным для прямого монтажа на валу двигателя, который нагревается при постоянной нагрузке.

Гибкое крепление против вращения (стиль A) представляет собой гибкий ремень или рычаг, который крепится между корпусом энкодера и неподвижной точкой на конструкции машины.

Поскольку корпус энкодера может свободно вращаться относительно вала при отсутствии гибкого крепления, крепление предотвращает вращение корпуса вместе с валом, одновременно компенсируя небольшие угловые отклонения и вибрации, возникающие при нормальной работе машины. 

EPC была пионером в этом подходе с гибким креплением — конструкция, которая позволяет энкодеру компенсировать небольшой эксцентриситет вала и тепловое расширение без напряжения от муфты, которое жесткие крепления передают на подшипник энкодера.

Ключевые характеристики

Конструкция сквозного отверстия — гибкость установки

Основное преимущество сквозной конструкции заключается в том, что вал проходит через энкодер с одной стороны на другую. В отличие от энкодера с глухим полым отверстием (где вал входит с одного конца, а другой конец закрыт), сквозное отверстие позволяет сохранить полную длину вала и любые компоненты на дальнем конце вала — шкивы, муфты, вентиляторы или другое оборудование — на месте и доступными после установки энкодера.

Энкодер просто зажимается на валу в удобном месте по его длине.

Установка Модели 776 механически проста: наденьте энкодер на вал, установите его в нужном осевом положении, затяните зажимной хомут для фиксации на валу и прикрепите гибкое крепление против вращения к ближайшей неподвижной конструкции.

Энкодер начинает выдавать выходные сигналы сразу после подачи питания и вращения вала — калибровка, зазор или процедура выравнивания не требуются.

Эта простота установки делает сквозную конструкцию особенно ценной для модернизации, когда к существующей машине необходимо добавить обратную связь энкодера к оси, которая ранее не измерялась, или когда существующий энкодер вышел из строя и его необходимо заменить, не затрагивая другие компоненты.

Линейный драйвер и помехоустойчивость

Линейный драйвер (дифференциальный RS-422) этого типа является правильным выбором для любой установки, где длина кабеля от энкодера до контроллера превышает метр-два, или где кабель должен проходить через силовые провода двигателя или рядом с ними.

Дифференциальный выход передает каждый сигнал (A, /A, B, /B, Z, /Z) как комплементарную пару — если в кабель попадает шум, он одинаково проявляется как на истинном, так и на комплементарном сигнале, и дифференциальный приемник на контроллере отбрасывает его как синфазную помеху. Чистый сигнал на входе контроллера представляет собой истинные данные энкодера, свободные от шума, который ухудшил бы односторонний выход в тех же условиях.

Диапазон питания 5–28 В позволяет энкодеру работать как от стандартных источников питания логики 5 В TTL/CMOS, так и от более высоких промышленных напряжений питания без необходимости использования отдельного преобразователя питания.

Уровни выходного сигнала соответствуют напряжению питания в пределах возможностей драйвера выходной цепи, что означает, что уровни логики выхода энкодера совместимы с требованиями входа приемной цепи в этом диапазоне питания.

Статус снятия с производства — поиск и замена

Компания EPC сняла с производства Модель 776. Текущая линейка сквозных энкодеров EPC включает Модель 775 и другие серии, которые охватывают аналогичные диапазоны размеров валов с эквивалентными или улучшенными характеристиками.

Для машин, где установлен энкодер 776 и требуется прямая замена по размерам, доступны следующие варианты: поиск протестированных излишков устройств 776 у поставщиков промышленной электроники, проверка того, соответствует ли текущий EPC 775 или эквивалент требованиям к размерам, размеру отверстия, выходу и разъему для конкретной установки (с адаптацией разъема, если формат соединительного разъема отличается), или обращение непосредственно в EPC для подтверждения рекомендованной замены из текущего производства.

10-контактный разъем в стиле MS является надежным и широко поддерживаемым круглым разъемом военного типа — соединительные разъемы доступны у нескольких поставщиков независимо от EPC, что упрощает сборку кабелей для замены нестандартной длины.

FAQ

В1: Что означает "1024 CPR" с точки зрения фактических инкрементов положения на оборот?

CPR означает циклы на оборот — каждый полный цикл состоит из одного полного периода формы волны канала A (от низкого к высокому и обратно к низкому).

Большинство контроллеров движения декодируют фронты каналов A и B с использованием 4-кратного (квадратурного) декодирования, производя 4 инкремента счета положения на цикл. При 1024 CPR с 4-кратным декодированием контроллер считает 4096 инкрементов на оборот вала. Если энкодер установлен на двигателе, подключенном к шарико-винтовой передаче с шагом 5 мм и передаточным отношением 1:1, каждый счет соответствует примерно 1,22 мкм линейного перемещения.

В2: Рабочая температура рассчитана на 100°C — можно ли этот энкодер монтировать непосредственно на горячий двигатель?

Да, максимальная рабочая температура 100°C была специально разработана для установки непосредственно на вал двигателя в приложениях, где зона подшипника конца двигателя может достигать повышенных температур при непрерывной работе под высокой нагрузкой.

Температурное обозначение -H охватывает устойчивую работу при температурах, которые стандартные энкодеры не могут выдержать.

Однако корпус энкодера не должен контактировать с поверхностями двигателя, температура которых превышает 100°C — если температура торцевой пластины двигателя при наихудшей нагрузке приближается к этому пределу, измерьте фактические температуры перед принятием решения о прямом монтаже.

В3: Каково назначение гибкого крепления против вращения и что произойдет, если энкодер использовать без него?

Корпус энкодера должен быть предотвращен от вращения вместе с валом. Без крепления против вращения корпус свободно вращается на валу, а кабель раскручивается, ломаясь в течение нескольких минут работы.

Гибкое крепление фиксирует корпус на неподвижной конструкции машины, позволяя при этом небольшие угловые перемещения (вибрация, тепловое расширение, небольшое несоосность), которые происходят при нормальной эксплуатации. 

Жесткий кронштейн также может предотвратить вращение корпуса, но он должен компенсировать эти небольшие движения за счет собственной податливости или за счет гибкого соединительного элемента — жесткое соединение без податливости передает силы на внутренний подшипник энкодера, сокращая срок службы.

В4: Номер детали включает соединительный разъем (суффикс Y) — что это за разъем?

Суффикс Y указывает на то, что с энкодером поставляется соединительный разъем. 10-контактный разъем в стиле MS на Модели 776 представляет собой круглый разъем военного стандарта (аналогичный серии MS3106A или MS3102A).

Поставляемый соединительный разъем позволяет пользователю самостоятельно оконцевать свой кабель, не приобретая разъем отдельно. Это особенно полезно для кабелей нестандартной длины, где стандартная длина кабельной сборки недоступна.

Соединительный разъем подключен в соответствии со схемой распиновки EPC, которая назначает дифференциальные пары каналов A/B, пару индекса Z, питание и землю на определенные контакты.

В5: Для снятой с производства 776, какая текущая модель EPC наиболее точно соответствует этой конфигурации?

Модель 775 EPC является текущим сквозным энкодером, который охватывает аналогичные размеры отверстий и требования к применению.

775 поддерживает метрические размеры отверстий, включая 38 мм, предлагает разрешение 1024 CPR и доступен с выходом линейного драйвера и разъемами в стиле MS. 

Ключевые различия, которые необходимо проверить перед указанием 775 в качестве замены: точная доступность диаметра отверстия, конфигурация контактов разъема (которая может отличаться от назначения 776), физические размеры корпуса и метод крепления гибкого крепления против вращения, а также доступна ли рабочая температура 100°C в эквивалентной конфигурации 775. Свяжитесь с EPC напрямую с деталями исходной конфигурации 776 для подтвержденной рекомендации по эквиваленту из текущего производства.