Kodlayıcılar-Donanım

Not

Bu bölüm, kodlayıcı donanımını kapsar. Kodlayıcılarla ilgili bir yazılım kılavuzu için buraya bakınız Encoders - Software, Kodlayıcılar - Yazılım.

Quadrature kodlayıcılar, FRC’de dönme hareketini ölçmek için açık ara en yaygın yöntemdir ve bu ucuz, kullanımı kolay ve güvenilir olmaları gibi iyi nedenlerden ötürüdür. Dijital sinyaller ürettikleri için, analog cihazlara göre gürültüye ve parazitlere daha az eğilimlidirler (örneğin potentiometers ).

“Quadrature” terimi, hareketin ölçüldüğü/kodlandığı yöntemi ifade eder. Bir quadrature kodlayıcı, aşağıdaki resimde görüldüğü gibi, birbirinden 90 derece faz farkı olan iki kare dalga darbesi üretir:

The signal pattern in both directions and how using two channels allows us to tell the direction.

Bu nedenle, her iki kanalda, peryod başına toplam dört “kenar” vardır (dolayısıyla “dörtlü-quad”). İki faz farklı darbenin kullanılması, hareket yönünün, hangi darbenin diğerini “yönlendirdiği” net bir şekilde belirlenmesine izin verir.

Her kare dalga darbesi bir dijital sinyal olduğundan, quadrature kodlayıcılar RIO üzerindeki digital giriş bağlantı noktalarına bağlanır.

Kodlayıcı Türleri

Genellikle FRC’de kullanılan üç tür quadrature kodlayıcı vardır:

Bu kodlayıcılar, söz konusu mekanizmaya nasıl monte edildiklerine göre değişir. Bu tür kodlayıcılara ek olarak, birçok FRC mekanizması tasarımlarına entegre edilmiş quadrature kodlayıcılarla birlikte gelir.

Shafted kodlayıcılar

Connecting the Greyhill 63R Optical Encoder to 2 ports on the roboRIO.

Şaftlı kodlayıcılar, bir mekanizmaya rotasyonel olarak bağlanması gereken, dışarı çıkıntı yapan bir şafta sahip kapalı bir gövdeye sahiptir. Bu genellikle bir sarmal kiriş bağlantısı ile veya daha ucuza, her iki ucunda kablo bağları ve/veya yapıştırıcı ile tutturulmuş uzun bir esnek boru (cerrahi boru veya pnömatik boru gibi) ile yapılır. Piyasada satılan birçok FRC dişli kutusu, yukarıda gösterilen popüler Grayhill 63r gibi şaftlı kodlayıcılar için amaca uygun montaj noktalarına sahiptir.

On-shaft kodlayıcılar

How to connect both the AMT103 and the AMT102 encoders to two DIO ports each.

Şaft üstü-on shaft kodlayıcılar (örneğin, FIRST Choice yoluyla temin edilebilen AMT103-V gibi), şaft ile kodlayıcının içinde dönen bir göbek arasında bir sürtünme kuplajı oluşturarak, etrafına yerleştirerek bir şafta bağlanır.

Manyetik kodlayıcılar

Picture of the CTRE Mag Encoder.

Manyetik kodlayıcılar, şafta hiçbir mekanik bağlantı gerektirmez; daha ziyade mile sabitlenmiş bir mıknatısın yönünü takipeder. CTRE Mag Encoder, bunun için yerleşik montaj seçenekleri sunan birçok FRC ürünü ile popüler bir seçenektir. Manyetik kodlayıcıların temassız doğası kullanışlı olabilirken, mıknatısın kodlayıcıya göre doğru konumlandırılmasını sağlamak için genellikle hassas yapı gerektirirler.

Enkoder Kablolaması

Wiring the E4T Optical Encoder to two DIO ports.

E4T OEM Miniature Optical Encoder gibi iki dijital girişe ihtiyaç duyan kodlayıcılar, iki dijital giriş bağlantı noktasına bağlanabilir. Yukarıda gösterilenler gibi diğer kodlayıcılar genellikle şuna ihtiyaç duyar analog giriş portu. Yukarıda gösterilen CTRE Manyetik kodlayıcılar bir şerit kablo ile TalonSRX data port a bağlanabilir.

Enkoder Çözünürlüğü

Uyarı

“CPR”-cycles per revolution ve “PPR” kısaltmaları her ikisi de, çeşitli kaynaklarda her kenarı ve devir başına döngüyü belirtmek için kullanılır, bu nedenle kısaltma tek başına ikisinden hangisinin geçerli olduğunu belilemeye yetmez. Şüphe duyduğunuzda, kodlayıcınızın teknik kılavuzuna bakın.

Kodlayıcılar dönüşü dijital darbelerle ölçtüğü için, ölçümün doğruluğu, belirli bir dönme hareketi miktarı başına darbe sayısı ile sınırlıdır. Bu, kodlayıcının “çözünürlüğü” olarak bilinir ve geleneksel olarak iki farklı yoldan biriyle ölçülür: devir başına kenar veya devir başına döngü.

Devir başına kenarlar, kodlayıcı milinin her iki kanalında da yüksekten düşüğe veya düşükten yükseğe geçişlerin toplam sayısını ifade eder. Tam bir nokta dört kenar içerir.

Devir başına döngü, enkoder milinin dönüşü başına her iki kanalın toplam tam dönem sayısını ifade eder. Tam bir peryod bir döngüdür.

Bu nedenle, devir başına kenarlarda belirtilen bir çözünürlük, devir başına döngülerde belirtilen aynı çözünürlüğün dört katı bir değere sahiptir.

Genel olarak, kodlayıcınızın dönüş başına kenardaki çözünürlüğü, konumlandırmadaki kabul edilebilir en küçük hatanızdan biraz daha hassas olmalıdır. Dolayısıyla, mekanizmayı artı veya eksi bir derece bilmek istiyorsanız, dönüş başına 360 kenardan biraz daha yüksek çözünürlüğe sahip bir kodlayıcıya sahip olmalısınız.