Salut! Je suis un fournisseur d'encodeurs numériques et aujourd'hui, je souhaite discuter des calculs nécessaires pour obtenir l'accélération d'une sortie d'encodeur numérique. Les encodeurs numériques sont des appareils très utiles qui convertissent le mouvement mécanique en signaux électriques, qui peuvent ensuite être utilisés pour mesurer des éléments tels que la position, la vitesse et l'accélération.
Tout d’abord, comprenons rapidement ce qu’est un encodeur numérique. C'est un appareil qui nous donne des signaux numériques basés sur le mouvement d'un arbre ou d'une autre pièce mécanique. Il existe deux types principaux : les codeurs incrémentaux et absolus. Les codeurs incrémentaux génèrent des impulsions lorsque l'arbre tourne, et nous pouvons utiliser ces impulsions pour déterminer l'ampleur du mouvement de l'arbre. Les codeurs absolus, quant à eux, nous fournissent un code numérique unique pour chaque position de l'arbre, afin que nous puissions connaître directement sa position exacte.
Maintenant, pour obtenir l’accélération de la sortie du codeur numérique, nous devons suivre quelques étapes. L’idée de base est de trouver d’abord la vitesse, puis de calculer la variation de vitesse au fil du temps pour obtenir l’accélération.
Étape 1 : Calculer le déplacement angulaire
L'encodeur numérique nous donne des informations sur le déplacement angulaire de l'arbre. Pour un codeur incrémental, on compte le nombre d'impulsions qu'il génère. Chaque impulsion correspond à un certain déplacement angulaire, déterminé par la résolution du codeur. Disons que le codeur a une résolution de N impulsions par tour. Si l’on compte m impulsions, alors le déplacement angulaire θ (en radians) est donné par :
[
\theta=\frac{2\pi m}{N}
]
Étape 2 : Déterminer la vitesse angulaire
Pour trouver la vitesse angulaire ω, nous devons connaître l'intervalle de temps Δt sur lequel le déplacement angulaire s'est produit. La vitesse angulaire est le taux de variation du déplacement angulaire par rapport au temps. Donc,
[
\omega=\frac{\Delta\theta}{\Delta t}
]
Si nous avons la sortie du codeur à différents moments, nous pouvons calculer la variation du déplacement angulaire Δθ entre deux points temporels consécutifs et la diviser par l'intervalle de temps Δt entre ces points.
Étape 3 : Calculer l'accélération angulaire
Une fois que nous avons la vitesse angulaire à différents moments, nous pouvons calculer l’accélération angulaire α. L'accélération angulaire est le taux de variation de la vitesse angulaire par rapport au temps. Donc,
[
\alpha=\frac{\Delta\omega}{\Delta t}
]
Nous trouvons le changement de vitesse angulaire Δω entre deux points temporels consécutifs et le divisons par l'intervalle de temps Δt entre ces points.
Étape 4 : Convertir en accélération linéaire (si nécessaire)
Si nous voulons trouver l’accélération linéaire a d’un point sur l’objet en rotation, nous pouvons utiliser la relation entre les grandeurs linéaires et angulaires. Pour un point situé à une distance r de l'axe de rotation, l'accélération linéaire est donnée par :
[
a = r\alpha
]
Prenons un exemple rapide pour clarifier les choses. Supposons que nous disposions d'un codeur incrémental avec une résolution de 1 000 impulsions par tour. Dans un intervalle de temps de 0,1 seconde, nous comptons 50 impulsions. Tout d’abord, nous calculons le déplacement angulaire :
[
\theta=\frac{2\pi\times50}{1000}=\frac{\pi}{10}\text{ radians}
]
Alors la vitesse angulaire :
[
\omega=\frac{\frac{\pi}{10}}{0.1}=\pi\text{ rad/s}
]
Si dans l'intervalle suivant de 0,1 seconde, la vitesse angulaire passe à 1,2π rad/s, alors l'accélération angulaire est :
[
\alpha=\frac{1.2\pi - \pi}{0.1}=2\pi\text{ rad/s}^2
]
Si l’on a un point à une distance de 0,5 mètre de l’axe de rotation, l’accélération linéaire est :
[
a = 0,5\times2\pi=\pi\text{ m/s}^2
]
Désormais, dans notre entreprise, nous proposons une large gamme d'encodeurs numériques pour répondre à différents besoins. Que vous recherchiez unEncodeur SDI vers ASIpour des tâches d'encodage vidéo spécifiques, unMultiplexeur d'encodeurpour combiner plusieurs signaux de codeur, ou unencodeur hlspour les exigences de streaming de haut niveau, nous avons ce qu'il vous faut.
Nos codeurs sont connus pour leur grande précision et leur fiabilité, qui sont cruciales pour effectuer ces calculs d'accélération. Avec des données d'encodeur précises, vous pouvez avoir confiance dans les résultats de vos calculs d'accélération.
Si vous êtes à la recherche d'un encodeur numérique et que vous souhaitez discuter de vos besoins spécifiques, nous serions ravis de vous entendre. Que vous travailliez sur un projet à petite échelle ou sur une application industrielle à grande échelle, notre équipe d'experts peut vous aider à choisir le codeur approprié pour le travail. Contactez-nous et nous pourrons entamer la conversation sur la manière dont nos encodeurs numériques peuvent répondre à vos besoins.
Références
- "Fondamentaux des entraînements électriques" par GK Dubey
- "Conception d'ingénierie mécanique" par Joseph E. Shigley et Charles R. Mischke