mafijaški način da se stvari urade :)

20
Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi OSNOVE MEHATRONIKE šifra predmeta: ETF EEI OMT 2460 primjeri mehatroni kih sistema u elektroenergetici Nastavnik: Vanr.prof.dr Mirsad KAPETANOVI ,dipl.el.ing Elektrotehni ki fakultet Univerziteta u Sarajevu 2 Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi primjeri mehatroni kih sistema u elektroenergetici Enkoderi (encoders)

Upload: zaleks

Post on 08-Aug-2015

80 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

xxx

TRANSCRIPT

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

OSNOVE MEHATRONIKEšifra predmeta: ETF EEI OMT 2460

primjeri mehatroni kih sistema u elektroenergetici

Nastavnik: Vanr.prof.dr Mirsad KAPETANOVI ,dipl.el.ing

Elektrotehni ki fakultet Univerziteta u Sarajevu

2

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

primjeri mehatroni kih sistema u elektroenergetici

Enkoderi (encoders)

3

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Enkoderi

Enkoderi su ure aji koji na svom izlazu proizvode

signal kao kao rezultat vlastitog linearnog ili

rotacionog kretanja.

Kada enkoderi proizvode signal u vidu niza digitalnih

impulsa onda se obi no nazivaju digitalni enkoderi. Jenostavnim brojanjem pojedina nih

bitova ili dekodiranjem niza bitova, impulsi se

mogu pretvoriti u relativno ili apsolutno mjerenje

pozicije, brzine, ubrzanja i odre ivanje smjera

kretanja.

Enkoderi se generalno mogu podijeliti na:

mehani ke (enkoderi kontaktnog tipa)

magnetne (linearni diferencijalni

transformatori) i

opti ke (fotoelektri ni enkoderi).

Ve ina današnjih enkodera radi na principu foto-

elektri nog skeniranja odre ene skale tokom

kretanja, zbog ega ih esto nazivamo i digitalni opti ki enkoderi.

4

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Enkoderi

Enkoderi mogu biti:

rotacioni ili

linearni.Rotacioni enkoderi proizvode digitalne impulse kada se osovina na koju su pri vrš eni

rotira. Time se omogu ava mjerenje relativnog ili apsolutnog ugla zakretanja osovine.

Linearni enkoderi proizvode digitalne impulse kada se dio na koji su pri vrš eni translatorno pomjera u odre enom pravcu. Time se omogu ava mjerenje relativnih ili apsolutnih koordinata odre ene ta ke. eš e se koriste rotacioni enkoderi.

Enkoderi se mogu podijeliti u dvije osnovne grupe:

apsolutni enkoderi

relativni enkoderi (inkrementalni enkoderi ili enkoderi priraštaja)

Kod apsolutnih enkodera jedinstveni niz bitova (jedinstvena digitalna rije ) odgovara svakoj ugaonoj poziciji osovine kod rotacionih enkodera, odnosno podužnoj koordinati u odgovaraju em mjernom opsegu kod linearnih enkodera. Oni mogu ponovo o itati ta nu poziciju i nakon eventualnog gubitka napajanja.

Relativni enkoderi su jednostavniji jer generišu pojedina ne digitalne impulse ijim se brojanjem, uz poznatu rezoluciju, može pratiti relativno rotaciono ili translatorno kretanje. U slu aju prestanka napajanja, oni ne mogu ponovo o itati svoju poziciju, ve pokazuju nulu. Zbog toga se moraju ponovo dovesti na referentnu poziciju.

5

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Rotacioni enkoderi

Ve ina rotacionih enkoderaradi na principu foto-elektri nog skeniranja.

Sastoje se od stakleniog ili plasti nog, opti kog diska za kodiranje (optical code disk) na kojem su ugravirane ili foto grafi ki nanesene radijalne skale(scale, pattern) raspore ene u više staza (tracks).

Tokom rotacije osovine, radijalne linije skala u stazama prekidaju zrak svjetlosti izme u fotoemitera (LED dioda –Light Emitting Diode) i fotodetektora(fototranzistor –phototransistor).

Fiksni senzori (par fotoemiter-fotodetektor) detektuju kod na osnovu kojeg se generišu digitalni izlazni signali.

6

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Dispozicija elemenata kod rotacionih enkodera

skala na disku

relativnog

enkodera

skala na disku

apsolutnog

enkodera

doboš sa skalom

na traci rotacionog

enkodera

Na slici je prikazana tipi na dispozicija elemenata, neovisno od toga da li se radi o rotacionim ili ugaonimaenkoderima i neovisno od toga da li se radi o apsolutnim ili relativnimenkoderima.

7

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Razlika izme u rotacionih i ugaonih enkodera

ugaoni enkoderi

rotaconi enkoderi

Kada rotacioni enkoder ima veliku ta nost (bolju od 5’’

ili broj linija ve i od 10000) onda se obi no naziva ugaoni enkoder (umjesto rotacioni enkoder).

Osnovna veli ina koju mjere ugaoni enkoderi je ugaona pozicija, za razliku od rotacionih enkodera kod kojih je osnovna veli ina koju mjere ugaona brzina.

Podru je primjene rotacionih enkodera uklju uje: elektri ne motore, alatne mašine, mašine za obradu drveta, proizvodnju tekstila, robote i mašine za manipulisanje teretom, te razne vrste mjernih i ispitnih ure aja...

Podru je primjene ugaonih enkodera uklju uje: navojna vretena sa preciznom uglovnom podjelom na alatnim mašinama, rotacione plo e na alatnim mašinama, precizna ugaona mjerenja kod teleskopa, antena i drugih ure aja...

segmentna izvedba ugaonog enkodera

8

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Spajanje rotacionih enkodera

Rotacioni enkoderi saspajanjem preko osovine

Rotacioni enkoderi saspajanjem na stator

Rotacioni enkoderi se koriste kao mjerni senzori za rotaciono kretanje, ali i za linearno kretanje kada se spregnu sa navojnim vretenom (spindle).

Mogu se spajati na ure aj na dva na ina:

preko osovine i

preko statoraU slu aju spajanja preko osovine, obi no se

koriste fleksibilne spojnice.

Spojnica

9

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Opti ki disk apsolutnog rotacionog enkodera

Opti ki disk apsolutnog rotacionog enkodera je dizajniran tako da proizvodi N jedinstvenih digitalnih rije i prema odgovaraju oj ugaonoj poziciji osovine na kojoj je pri vrš en. Naprimjer, enkoder koji ima 8 staza može razlikovati N=28=256 ugaonih pozicija, što odgovara širini sektora (ugaonoj rezoluciji) od 1.406o (360o/256).

Kod apsolutnih enkodera naj eš e se koriste sljede a dva tipa numeri kog kodiranja:

gray kod i

binarni kodPrednost gray koda je minimalna neta nost na prelaznim pozicijama, gdje greška ne može biti ve a od 1,

za razliku od binarnog koda kod kojeg ta greška može biti mnogo ve a.

I pored ve e neta nosti, binarni kod se esto preferira zbog mogu nosti direktnog interfejsa sa digitalnim ra unarima, bez potrebe za dodatnim digitalnim ure ajima za konvertovanje gray koda u binarni.

Da bismo uo ili razliku u ponašanju ova dva tipa numeri kog kodiranja, ilustrova emo ih na primjeru jednostavnog 4-bitnog enkodera.

10

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Gray kod

Kao što se vidi sa slike, grey kod je karakteristi an po tome što se na svakom prelazu istovremeno može

mijenjati samo jedan bit u digitalnoj rije i. Dakle, na istoj ugaonoj poziciji samo se u jednoj stazi može

mijenjati stanje.

10001111337.5-360.015

10011110315.0-337.514

10111101292.5-315.513

10101100270.0-292.512

11101011247.5-270.011

11111010225.0-247.510

11011001202.5-225.09

11001000180.0-202.58

01000111157.5-180.07

01010110135.0-157.56

01110101112.5-135.05

01100100090.0-112.54

00100011067.5-090.03

00110010045.0-067.52

00010001022.5-045.01

00000000000.0-022.50

Gray

kodBinarni

kodUgaona pozicija

Decimalni kod

11

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Binarni kod

Za razliku od gray koda, binarni kod može mijenjati stanje u više staza istovremeno, što zna i da se

istovremeno može mijenjati i više bitova u digitalnoj rije i. Zbog toga je posebno izrazen problem neta nosti

binarnog koda na pozicijama gdje dolazi do prelaza iz jednog stanja u drugo u više staza istovremeno.

10001111337.5-360.015

10011110315.0-337.514

10111101292.5-315.513

10101100270.0-292.512

11101011247.5-270.011

11111010225.0-247.510

11011001202.5-225.09

11001000180.0-202.58

01000111157.5-180.07

01010110135.0-157.56

01110101112.5-135.05

01100100090.0-112.54

00100011067.5-090.03

00110010045.0-067.52

00010001022.5-045.01

00000000000.0-022.50

Gray

kodBinarni

kodUgaona pozicija

Decimalni kod

12

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Neta nost binarnog koda na prelaznim pozicijama

Primjena binarnog koda nije uvijek zgodna zbog problema koji se mogu javiti na prelaznim pozicijama izme u dvije digitalne rije i. Ako se opti ki enkoder disk zaustavi izme u dva susjedna sektora (ili ako prelazi nisu perfektno poravnati u istoj liniji) može se desiti da je u potpunosti nemogu e odrediti ugaoni položaj osovine.

Da bismo ilustrovali ovaj problem, posmatrajmo šta se dešava kada se ugao mijenja sa 179.9o na 180.1o (sa sektora 7 na sektor 8). U odre enom trenutku, digitalna rije 0111 mijenja se u 1000. Dakle, na ovoj poziciji istovremeno se mijenjaju sva etiri bita da bi se promijenila samo jedna digitalna rije . Me utim, to se tako ne dešava u stvarnosti. U realnom enkoderu prelazi u razlicitim stazama nikada nisu perfektno poravnati, tako da e se stanje u svakoj stazi mijenjati u razli itom trenutku.

Naprimjer, neka se promjena stanja dešava sljede im redom: prvo se mijenja bit 3, onda bit 1, zatim bit 2 i na kraju bit 0. Enkoder ce u ovom vremenskom intervalu registrovati sljede i niz digitalnih rije i:

0111 (po etna pozicija)

1111 (nakon promjene samo bita 3)

1101 (nakon promjene i bita 1)

1001 (nakon promjene i bita 2)

1000 (kona na pozicija nakon promjene i bita 0)

Kada u tabeli pogledamo ugaone pozicije koje odgovaraju ovim rije ima, dobi emo sljede e sektore u nizu: 7, 15, 13, 9, pa tek na kraju sektor 8. U mnogim slu ajevima, ovakvo ponašanje realnog enkodera je nepoželjno i može uzrokovati nepravilan rad ili otkaz sistema.

Naprimjer, ako se enkoder koristi na ruci robota, kontroler e zaklju iti da je ruka u pogrešnoj poziciji i pokuša e napraviti korekciju zakre u i je za cijelih 180o i tako možda oštetiti ruku. Da bi se riješio ovaj problem, koristi se gray kod umjesto binarnog koda.

1111337.5-360.015

1110315.0-337.514

1101292.5-315.513

1100270.0-292.512

1011247.5-270.011

1010225.0-247.510

1001202.5-225.09

1000180.0-202.58

0111157.5-180.07

0110135.0-157.56

0101112.5-135.05

0100090.0-112.54

0011067.5-090.03

0010045.0-067.52

0001022.5-045.01

0000000.0-022.50

Binarni kod

Ugaona pozicijaDecimalni

kod

13

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Stvarni izgled opti kih diskova apsolutnog rotacionog enkodera

14

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Opti ki disk relativnog enkodera

Opti ki disk relativnog enkodera je

jednostavniji od apsolutnog. Sastoji

se od dvije ravnomjerne skale

smještene u dvije staze (na slici

ozna ene sa A i B). Kada osovina sa

diskom rotira, senzorski parovi

fotoemiter-fotodetektor izme u kojih

je smješten disk, proizvode niz

impulsa frekvencijom koja je

proporcionalna brzini rotacije.

Fazni pomak izme u signala A i B, koji

iznosi 1/4 rezolucije skale,

omogu ava odre ivanje smjera obrtanja.

Brojanjem impulsa, uz poznavanje

rezolucije skale, može se mjeriti

ugaona pozicija.

Obi no se koristi i tre a staza (na slici

ozna ene sa INDEX), koja služi za

pra enje broja okretaja osovine,

tako što proizvodi jedan impuls po

okretaju. Ovaj impuls se koristi i kao

referenca za odre ivanje nulte

(polazne) pozicije.

Na gornjoj slici je, radi jasno e, prikazana konfiguracija

sa dvije odvojene staze A i B, ali se u praksi

redovno koristi samo jedna staza sa dva senzora

me usobno pomjerena za 1/4 rezolucije skale.

Opti ki enkoder diskovi sa jednom stazom su

jednostavniji i jeftiniji u proizvodnji.

15

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Prepoznavanje smjera i pove anje rezolucije relativnog enkodera

Signali A i B koje generiše relativni

enkoder, osim za odre ivanje ugaonog

pomjeranja i ugaone brzine, koriste se i

za odre ivanje smjera rotacije.

Smjer rotacije se odre uje na osnovu

vrijednosti jednog signala u trenutku

kada se mijenja vrijednost drugog.

Naprimjer:

slu aj A= kada je B=1 u modu 1Xdešava se samo ako je rotacija osovine

u smjeru kretanja kazaljke na satu (CW

– clockwise), a nikada ako je rotacija u

suprotnom (CCW – counterclockwise).

Ovaj slu aj zbog toga može biti

indikator rotacije naprijed (CW).

slu aj B= kada je A=1 u modu 1X, po istoj logici može biti indikatorrotacije nazad (CCW).

A= kada je B=1

zna i rotaciju naprijed

B= kada je A=1

zna i rotaciju nazad

16

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Šema dekodera signala sa relativnog enkodera

Na slici je prikazana šema kola koje prati

ulazne pravougaone signale A i B koje

generiše relativni enkoder u modu 1X.

Kolo proizvodi impulse na specifi nim

negativnim ivicama oba ulazna

signala.

Flip-flop D dešifruje smjer rotacije (CW - u

smjeru kretanja kazaljke na satu, CCW

- u smjeru suprotnom kretanju kazaljke

na satu). Na bazi te informacije

proslje uje se impuls broja u na gore

ili na dole.

Impuls broja u na gore traje od trenutka

kada opadne vrijednost pravougaonog

signala A, do trenutka kada opadne

vrijednost pravougaonog signala B.

Impuls broja u na dole traje od trenutka

kada opadne vrijednost pravougaonog

signala B, do trenutka kada opadne

vrijednost pravougaonog signala A.

Sli na šema može se napraviti i za signale

A i B generisane u modovima 2X i 4X.

17

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Stvarni izgled opti kih diskova relativnog rotacionog enkodera

18

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Linearni enkoderi

Ve ina savremenih linearnih enkodera radi na istom principu kao i rotacioni enkoderi, tj. na principu fotoelektri nog skeniranja.

Osnovni elementi linearnih enkodera su:

staklena ili plasti na traka na kojoj je ugravirana vrlo fina, linearna skalazaslon sa etverodijelnom referentnom skalom

izvor svjetlosti (LED dioda)

sabirno so ivofoto elije smještene na suprotnoj strani linearne skale

Generalno gledaju i, linearni enkoderi se od rotacionih enkodera razlikuju samo po pravolinijskoj izvedbi i

na inu interpolacije i digitaliziranja izlaznih signala. Svjetlost koju emituje LED dioda prolazi kroz sabirno

so ivo da bi se dobio snop paralelnih zraka, koje na svom putu nailaze na zaslon i linearnu skalu što stvara

sjenu razli itog intenziteta na svakoj od etiri naspramno postavljene foto elije.

Foto elije generišu etiri sinusoidalna signala me usobno pomaknuta za 90oe.

Kada se linearna skala kre e, generisani signali se koriste za odre ivanje pre enog puta, kao i smjera kretanja. Tako odre enu poziciju prikazuje digitalni pokaziva položaja postavljen na vidno mjesto.

Referentni znakovi kod apsolutnih enkodera omogu avaju ponovno o itanje ta ne pozicije i nakon eventualnog gubitka napajanja, dok kod relativnih, referentni znak samo definiše

referentnu, odnosno nultu poziciju.

19

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Princip fotoelektri nog skeniranja

Odgovaraju e foto elije generišu sinusoidalne signale koji su me usobno fazno pomaknuti za 90oe (dva zelena i dva plava signala na slici desno). Ovako generisani signali nisu simetri ni u odnosu na nultu liniju. Zbog toga su foto elije spojene u tzv. push-pull spoj koji proizvodi dva signala I1 i I2 koji su simetri ni u odnosu na nultu liniju sa me usobnim faznim pomakom od 90oe (dva crvena signala).

Osnovni princip foto-elektri nog skeniranjakod opti kih enkodera sa

4-dijelnom referentnom

skalom i etiri foto elije

prikazan je na slici.

Zaslon ima 4 referentne skale

ija je podjela me usobno

smaknuta za po 1/4

koraka podjele, koji se

blago razlikuje u odnosu

na linearnu skalu.

Na nekim mjestima linije se preklapaju i tako dozvoljavaju prolaz svjetlosti, dok se na drugim mjestima preklapaju linije i procjepi, što stvara sjenu.

20

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Fotoelektri no skeniranje sa jednodjelnom referentnom skalom

Da bi se popravio kvalitet izlaznih signala i da bi se smanjila osjetljivost opti kih enkodera na opti ku kontaminaciju, u novije vrijeme se koristi fotoelektri no skeniranje sa jednodjelnom referentnom skalom na zaslonu, koja je nešto šira (slika gore).

Njen korak podjele se tako e blago razlikuje od podjele na linearnoj skali, što stvara sjenu razli itog intenziteta, kao što je ilustrovano na slici. Ovakav sistem predstavlja opti ki filter koji homogeni snop svjetlosti pretvara u opti ki signal sa sinusnom modulacijom.

Umjesto pojedina nih foto elija, ovdje se koristi specijalno strukturirani fotosenzor koji generiše etiri elektri na, sinusoidalna signala, me usobno fazno pomaknuta za 90oe.

I ovdje se, na isti na in kao kod skeniranja sa etverodjelnom referentnom skalom, etiri signala koriste za generisanje

samo dva izlazna signala (I1 i I2), koji su simetri ni u odnosu na nultu liniju sa me usobnim faznim pomakom od 90oe

(dva crvena signala). Izlazni signali se mogu digitalizirati po potrebi.

21

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Izvedbe opti kih linearnih enkodera

Prema fizi koj izvedbi linearne skale, opti ki linearni enkoderi se mogu podijeliti u dvije osnovne grupe:

linearni enkoderi sa otvorenom skalom (exposed scale) i

linearni enkoderi sa oklopljenom skalom (enclosed scale)

22

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Linearni enkoderi sa oklopljenom skalom

Kod linearnih enkodera sa oklopljenom skalom, skener je smješten na malim kolicima vo enim na ležajevima duž linearne skale. Kolica su pri vrš ena na kliza mašine preko fleksibilne veze koja kompenzira eventualno loše poravnanje izme u vo ica kliza a na mašini i linearne skale.

Par zaptivnih usana štiti linearnu skalu od raznih vrsta kontaminacije i prljanja.

Ovakva fizi ka izvedba linearnih enkodera sa oklopljenom skalom, odre uje njihovu primjenu. Redovno se koriste na alatnim i reznim mašinama, gdje su izloženi vodi, ulju i raznim drugim ne isto ama. Obavezno se koriste na svim sli nim mjestima gdje su uslovi teški i prljavi.

Danas alatne mašine zahtijevaju enkodere koji imaju sve ve u ta nost, brzinu i pove anu trajnost. Zato su razvijeni opti ki linearni enkoderi sa mjernom skalom i rezolucijom manjom od jednog mikrona!

Mikronska rezolucija zahtijeva se naprimjer u pouprovodni koj i elektronskoj industriji, zatim kod mikroskopskih mjerenja, kod ultrapreciznog brušenja dijamanata i sli no.

23

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Linearni enkoderi sa otvorenom skalom

Linearni enkoderi sa otvorenom skalom se sastoje od linearne skale u obliku trake i skener glave koja radi bez mehani kog kontakta sa skalom. Linearna skala se pri vrš uje direktno za montažnu površinu zbog ega ona mora biti ravna. Vrlo se lako i brzo montiraju.

Koriste se za mjerenje pozicije duž linearnih osa bez dodatnih mehani kih prenosnih elemenata, što eliminiše brojne potencijalne izvore grešaka.

Zbog toga su pogodni za primjenu na mjestima gdje se zahtijeva i velika ta nosti velika brzina ( ak do 8 m/s).

Koriste se za mjerenje pozicije duž linearnih osa bez dodatnih mehani kih prenosnih elemenata, što eliminiše brojne potencijalne izvore grešaka.

Uprkos izvedbi sa otvorenom skalom, postiže se veoma velika neosjetljivost na razne vrste kontaminacije, zahvaljuju i kako veoma visokoj, mikronskoj rezoluciji linearne skale, tako i fotoelektri nom skeniranju sa jednodjelnom referentnom skalom. Za razliku od skeniranja sa everodijelnomreferentnom skalom, lokalna kontaminacija mjerne skale (otisci prstiju tokom montaže, ulje sa vo ica, prašina i sli no) uti e na intenzitetsvjetlosti, ali sa jednakom mjerom u sva etiri signala. Zbog toga se dešava

samo promjena amplitude signala, ali ne i faznog stava, tako da signali u potpunosti zadržavaju svojuinterpolabilnost, pa time i veoma mala poziciona greška.

24

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Princip skeniranja kod linearnih enkodera sa otvorenom skalom

25

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Mjera i dužine

Mjera i dužine su ustvari posebna konstruktivna izvedba

linearnih enkodera, koji koriste isti princip fotoelektri nog

skeniranja.

Linearna skala je povezana sa klipom na ijem vrhu se nalazi

mjerni kontakt. Klip vode vo ice koje ini veliki broj

kuglica. Takvo vo enje omogu ava relativno velike radijalne

sile uz zanemarivo malo trenje. Fotoelektri no skeniranje

vrši se bez mehani kog kontakta skenerom koji se nalazi

fiksiran na drža u.

Montaža mjera a dužine je vrlo jednostavna uz pomo dva vijka.

Mjerni kontakt se obi no izvodi sa kuglicom. Kod pokretnih

površina se koristi to ki (roller) radi smanjenja trenja.

26

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Mjerna petlja sa mjera em dužine

Pored samog mjera a dužine, za ta no mjerenje, veoma je važno da cijela mjerna petlja koju ine:

mjera ,

mjerni objekat,baza na koju se postavlja mjerni objekat,

stalak na koji se montira mjera i

displejmora biti veoma stabilna, neosjetljiva na

vibracije, udarce, na temperaturne promjene i ne smije se deformisati pod dejstvom kontaktne sile. Baza mora biti ravna i okomita na mjera .

Kontaktna sila se obi no ostvaruje oprugom ugra enom na klipu mjera a. Sila ne smije biti prevelika tako da izazove deformaciju površine mjernog objekta, ali ne smije biti ni previše mala jer je potreban potpuni kontakt sa mjernim objektom.

27

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Digitalni pokaziva pozicije - displej

Digitalni pokaziva pozicijedekodira elektri ne signale koje

generišu linearni i rotacioni

enkoderi postavljeni na alatnim

mašinama, te pokazuje o itanje

na displeju.

Sastoje se od dvije komponente:

displej

digitalni enkoder

Klasi ne skale za o itanje pozicije

postaju suvišne kada se koristi

digitalni pokaziva pozicije sa

displejom.

28

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Displej mjera a dužine

Displej mjera a dužine može pokazivati razli ite

parametre, ovisno od namjene:

a) maksimalnu i minimalnu vrijednost tokom serije mjerenja: Vrijednost prvog mjerenja

pohranjuje se u memoriju i kao maksimalna i kao

minimalna. Svako naredno mjerenje poredi se sa

pohranjenim vrijednostima. U slu aju ve e ili

manje vrijednosti mijenja se pohranjena

maksimalna, odnosno minimalna vrijednost.

b) sortiranje i provjera tolerancije: Displej

pokazuje dimenzionu ta nost mjerenih dijelova i

sortira ih po klasama. Tokom mjerenja pore enje

se vrši sa donjom i gornjom tolerancijom koje se

prethodno unesu preko tastature. Rezultat su tri

klase: =, < i >.

c) o itanje razlike ili sume pokazivanja dva mjera a: Na osnovu pokazivanja dva mjera a

ra una se razlika ili suma koju pokazuje displej.

Obje vrijednosti mogu se prikazivati i pojedina no.

a)

b)

c)

29

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Primjena: obrada struganjem (turning)

30

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Primjena: obrada glodanjem (milling)

31

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Primjena: obrada bušenjem (drilling)

32

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Primjena: obrada brušenjem (grinding)

33

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Primjena: obrada erozijom (eroding)

34

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Primjena: mjerenje i kontrola (measuring and inspection)

35

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

primjeri mehatroni kih sistema u elektroenergetici

Enkoderi na prekida ima VN

36

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Enkoderi na prekida ima VN

Prekida i VN su dinami ki aparati iji pogonski mehanizam tokom operacija uklopa i isklopa, velikom brzinom pokre e kontakte sklopnog elementa.

Tokom operacije isklopa, pokretne mase od nekoliko desetina kilograma, u vremenu od desetak milisekundi ubrzavaju se do brzina od preko 10 m/s, da bi se, nakon gašenja luka koji traje prosje no petnaestak ms, zaustavile.

Vrijeme prekidanja ne smije biti duže od 60 ms.

Dinami ki parametri prekida a:

hodogram kretanja kontakata,

brzine uklopa i isklopa,

vremena uklopa i isklopa,

asinhronizam,

amortizacija, ...

moraju biti ispravno podešeni, pa je u tu svrhu je neophodno imati ure aje za njihovo mjerenje (circuit breaker test system – travel recorder).

Postoje razne vrste tih ure aja, ali svaki od njih mora imati neku vrstu rotacionog ili linearnog enkodera.

rotacioni enkoder

linearni enkoder

37

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Ure aj za ispitivanje prekida a VN

Ure aj za ispitivanje prekida a (circuit breaker test system)

prikazan na slici povezuje sa rotacionim enkoderom

postavljenim na glavnoj osovini ili sa linearnim enkoderom

direktno vezanim za pokretne kontakte.

Na priklju ke sklopnih elemenata povezuje se tzv. “mala struja”

koja omogu ava odre ivanje trenutka dodira kontakata i tako

precizno mjerenje vremena uklopa i isklopa.

Ure aj se preko interfejsa povezuje sa ra unarskim sistemom

opremljenog softverom preko kojeg se komanduje

prekida em, registruju izmjereni podaci, vrši analiza i štampa

izvještaj.

38

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Diagram of speeds with double-speed mechanism

linearnienkoder

rota

cio

ni

en

ko

de

r

izra unati podaci

izmjereni podaci

39

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Enkoderi laboratorije KEMA na prekida ima VN

40

Vanr.prof.dr Mirsad Kapetanovi

Enkoderi sa mehani kim pisa emna prekida ima VN

LINEARNI

ROTACIONI