Inkrementalgeber

Die Inkrementalgeber sind aufgebaut nach optischem oder magnetischem Prinzip sowie in Single Chip Ausführung. An den Ausgängen des Encoders stehen zwei um 90°e phasenverschobene Rechtecksignale mit bis zu 10.000 Impulsen sowie ein Indeximpuls pro Motorumdrehung in der 3-Kanal-Ausführung zur Verfügung.

Inkrementalgeber eine spezifische Anzahl an gleichmäßig verteilten Impulsen pro Umdrehung wieder. Alle FAULHABER Inkrementalgeber haben mindestens 2 Kanäle - A und B. Beide Kanäle liefern ein Rechtecksignal, das zueinander 90 °e, also eine viertel Signalperiode C, versetzt ist. Durch diesen Versatz der Impulse kann die Drehrichtung des Motors bestimmt werden.

Funktionsweise von Inkrementalgebern

Ein Inkrementalgeber misst keine absoluten, sondern relative Positionen. Hierzu bestimmen Inkrementalgeber eine Position, relativ zu einer anderen Referenzposition. Um das zu ermöglichen müssen die Signalflanken über einen Quadraturzähler, entsprechend ihrer Flankenfolge über die Motorsteuerung, vor bzw. zurück gezählt werden.

Dieser Positionswert eines Inkrementalgebers geht jedoch bei einer Unterbrechung der Stromversorgung verloren. Ein Positioniersystem muss deshalb bei der Inbetriebnahme oder nach einer Stromunterbrechung eine definierte Referenzposition anfahren, um den Positionszähler zu initialisieren. Dieses Verfahren eines Inkrementalgebers wird als Homing bezeichnet. Zur Bestimmung der Referenzposition kommt in Inkrementalgebern meist zusätzlich eine externe Sensorik, wie ein Referenz- oder Endlagenschalter, zum Einsatz.

Inkrementalgeber von FAULHABER - Besonderheiten und Vorteile

Um die Referenzposition besonders genau zu bestimmen, weisen die FAULHABER Drei-Kanal-Inkrementalgeber noch einen zusätzlichen Kanal auf – den Index. Dabei wird ein einziger Indeximpuls einmal pro Umdrehung erzeugt. Externe Referenz- oder Endlagenschalter können durch Umwelteinflüsse einen vergleichbar hohen Positionsfehler aufweisen und im einen Fall etwas früher oder im anderen Fall etwas später auslösen. Um trotzdem eine genaue Referenzposition zu bestimmen, kann ein Drei-Kanal-Inkrementalgeber von FAULHABER nach dem Endlagenschalter das Antriebssystem zurückfahren, bis die erste Signalflanke des Indeximpulses auftritt. Dieser Punkt kann anschließend als genaue Referenzposition genutzt werden.

Inkrementalgeber mit integriertem Line Driver

Einige der FAULHABER Inkrementalgeber verfügen über einen Line Driver. Der Line Driver erzeugt für alle Kanäle - A, B und I ein zusätzliches differentielles Signal – A, – B und – I. Elektromagnetische Störungen in Inkrementalgebern können mittels diesem Verfahren, bei der Signalübertragung eliminiert werden. Besonders wenn die Encoder-Signale über lange Distanzen von fünf Metern und mehr übertragen werden müssen und für die Positionsregelung, empfiehlt sich daher der Einsatz eines Line Drivers.

Auf Seiten der Steuerung müssen diese differentiellen Signale eines Inkrementalgebers mit einem Empfängerbaustein wieder zusammengeführt werden. Die Line Driver von FAULHABER sind TIA-422 kompatibel. TIA-422, auch als EIA-422 oder RS-422 bezeichnet, ist ein Schnittstellen-Standard für eine leistungsgebundene, differentielle und serielle Datenübertragung.