متى وكيف يتم استخدام التشفير متعدد الأدوار

إن الترميز الدواري متعدد الدورات هو جهاز استشعار كهروميكانيكي دقيق لا يمكنه فقط قياس الموقف الزاوي للعمود في دوران واحد (0 ° إلى 360 °) ،ولكن أيضا قياس العدد التراكمي من الدوران الكامل. يقوم مكفّل الدوران الواحد بإعادة تعيين مخرجاته مع كل دورة، في حين أن مكفّل الدوران المتعدد مختلف لأنه يمكن أن يوفر كل من الموقف الزاوي المطلق وعدد الدورات الإجمالي،تمكين ردود الفعل الموقع الدقيقة على نطاق أكبر من الحركة.

في التطبيقات المتقدمة لمراقبة الحركة ، لا يكفي التقاط زاوية محور 360 درجة واحدة فقط لتحقيق مراقبة نظام موثوق بها.عندما تكون حركة الدوران مقترنة ميكانيكياً بالنزوح الخطي، أنظمة التروس، أو المعدات الكبيرة، تتبع العدد الإجمالي للدورات يصبح حاسما.ضمان التزامن الدقيق والتحكم في الأنظمة الكهروميكانيكية المعقدةستناقش هذه المقالة بمزيد من التفصيل مكفّل التحولات المتعدّدة، بما في ذلك مبدأ عمله، سيناريوهات الاستخدام، وغيرها من اعتبارات التكامل.

وظائف ومزايا ملفات ترميز متعددة الدورات
من خلال مراقبة عندما ينقلب مشفر لفائف واحد من 359 درجة إلى 0 درجة ، يتتبع البرنامج دوران المحور بأكمله. قد تبدو هذه الطريقة قابلة للتنفيذ ، لكنها تشكل تحديات جدية في الموثوقية.الإغفال عن أخذ العينة، انقطاع الكهرباء، فشل الاتصالات، وحتى الضوضاء الناجمة عن الاهتزاز يمكن أن تؤدي إلى سرعات دوران غير متزامنة.عكس سريع بالقرب من حدود 0 ° / 360 ° غالبا ما يزيد من خلط منطق الكشف عن الانقلاب، مما يؤدي إلى أخطاء تراكمية. حتى مع تصفية واسعة النطاق وتعديلات الخوارزمية ، لا تزال الحلول المستندة إلى البرمجيات عرضة لفقدان الدقة.

يحل مشفر التحولات المتعددة هذه التحديات على مستوى الأجهزة من خلال دمج وظيفتين رئيسيتين:حلّة زاوية دقيقة لدورة واحدة ومركز قياس السرعة المدمج لتتبع سرعة دوران العمود الكاملةقياس الزاوية عادة ما يستخدم تكنولوجيا الاستشعار السعة أو المغناطيسية أو البصرية، في حين أن عداد التسارع يحديث بيانات الزاوية بشكل متزامن.يوفر هذا المزيج المواقف المطلقة الحقيقية متعددة الدوران دون الاعتماد على منطق التحول الخارجي لتوفير ردود فعل قوية وخالية من الأخطاء.

يمكن تنفيذ عداد التسارع نفسه بطرق مختلفة. يستخدم المؤشرات الميكانيكية أنظمة قائمة على العجلات ، وتستخدم التصاميم المغناطيسية عادةً طاقة نبض Wiegand لتسجيل الدورات ،بينما تطبيقات الرقمية تعتمد على الكهرباء المستمرة. The latter usually requires careful system design to maintain the continuity of the power supply (usually through backup batteries or software safeguards) in order to keep a record of the number of revolutions during power outages.

كيفية التعامل مع مكفّرات الدوران المتعددة عند بدء التشغيل
التحدي الرئيسي في تصميم ملفات تشفير متعددة الدورات هو إدارة الطاقة عند إعادة التعيين ، حيث أن فقدان الدورات المخزنة قد يؤثر على بيانات الموقف المطلق.عادةً ما يتبنى الناس استراتيجيات هندسية مختلفة لتخفيف هذه المشكلة:

إشارة مفتاح المنشأ أو الحد - عند تفعيلها ، سيقود النظام الآلية إلى نقطة مرجعية محددة مسبقًا ويعيد إعادة تشغيل موقع المشفر.
حفظ آخر قيمة معروفة - إذا كان هناك وحدة تحكم مضيف أو ذاكرة غير متقلبة ، يمكن للنظام حفظ آخر زاوية وتحركات مسجلة قبل إيقاف التشغيل. بعد إعادة التشغيل ،طالما أن العمود لا يتحرك خلال فترة الإيقاف، سيتم تطبيق هذه القيم مرة أخرى.
قفل العمود الميكانيكي - خلال الإغلاق المخطط له أو حالات الطاقة المنخفضة للغاية ، يمكن قفل العمود جسديًا لمنع الدوران. ثم ستؤثر قيم المشفر المخزنة عند تشغيل الطاقة ،تحقيق تعافي سلسهذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للأنظمة المحمولة أو التي تعمل بالبطارية.
إعادة تشغيل طبقة النظام - بالنسبة للتطبيقات التي يمكن أن تتحمل فقدان بضع جولات ، يحتاج النظام فقط إلى إعادة تعيين وإعادة معايرة عند بدء التشغيل باستخدام أجهزة الاستشعار الخارجية أو الحالات الافتراضية الآمنة.هذا يقلل من التعقيد، ولكنها تنطبق فقط على تطبيقات ردود الفعل غير الحرجة.
بالنسبة للتطبيقات التي لا يمكن أن تتقبل خسارة الدورات في حالة انقطاع الطاقة، البطاريات الاحتياطية المتكاملة هي واحدة من أكثر الحلول موثوقية.لا تعتمد هذه الطريقة على أساليب إعادة معايرة خارجية أو أجهزة استشعار مساعدة، لضمان استمرار تشغيل الترميز حتى بعد انقطاع الكهرباء لفترة قصيرة أو طويلة.

من منظور استهلاك الطاقة، هذا هو بالضبط حيث يصبح اختيار التكنولوجيا مهمة.استهلاك الطاقة التشغيلية للمصممين السعة (مثل سلسلة AMT من نفس السماء) عادة ما يكون فقط ~ 80 ميجاواط، مما يجعلها عالية الكفاءة للتصاميم المدمجة والموفرة بالبطاريات. كفاءتها تقلل من استهلاك تخزين الطاقة الاحتياطي إلى أقصى حد ممكن ،ويمكن تحقيق الدعم على المدى الطويل دون سعة بطارية مفرطة.

على النقيض من ذلك ، يتراوح استهلاك الطاقة للمصممين المغناطيسيين عادةً من 150 إلى 500 ميجاوات ، في حين أن المصممين البصريين يتطلبون عادةً 200 ميجاوات إلى أكثر من 1 واط في الأنظمة عالية الدقة أو القائمة على LED.هذه الميزة في الكفاءة تجعل مكشفات السعة جذابة للغاية في بيئات محدودة الطاقة، حيث كل ميليواط حاسمة.