I trasduttori Classificazione dei trasduttori

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1 I trasduttori 1 Classificazione dei trasduttori Segnale Politecnico di Torino 1

2 Classificazione per segnale Digitale registrazione con incrementi finiti elevata precisione grazie alla misura direttamente alla portata dell unità di governo trasduttori ottici Analogico variazione continua del segnale con lo spostamento dell asse necessario un convertitore A / D trasduttori elettromagnetici Classificazione dei trasduttori Segnale Modo di fornire l informazione Politecnico di Torino 2

3 Classificazioni dei trasduttori Incrementali generano impulsi in modo proporzionale allo spostamento bisogna prevedere una traccia di zero la soglia di sensibilità misura lo spostamento corrispondente all'emissione di un impulso Classificazioni dei trasduttori Incrementali Assoluti ad ogni posizione della tavola corrisponde un solo valore in uscita Politecnico di Torino 3

4 Classificazioni dei trasduttori Incrementali Assoluti Assoluti ciclici sono assoluti all interno di un passo ma ripetono ciclicamente il segnale ad ogni passo è necessaria la determinazione della posizione di zero Esempio applicativo Dalla posizione +100,00 si opera uno spostamento manuale di 12,53 mm 100 mm Politecnico di Torino 4

5 Esempio applicativo Il trasduttore incrementale misura 0,00 perché il CN ha perso la traccia dello zero 0,00 mm Esempio applicativo Il trasduttore assoluto misura la posizione effettiva rispetto lo zero iniziale (+112,53) mm ,53 Politecnico di Torino 5

6 Esempio applicativo Il trasduttore assoluto ciclico misura + 0,53 perché il CN spento non conta i passi effettuati p = 2 mm mm p 0,53 Classificazione dei trasduttori Segnale Modo di fornire l informazione Modo di effettuare la misura Politecnico di Torino 6

7 Classificazioni dei trasduttori Misura indiretta posizionamento sull asse della vite della macchina encoder o resolver Misura diretta montaggio sulla tavola della macchina apparecchi più costosi ma più precisi riga ottica o inductosyn Tabella riassuntiva dei trasduttori Segnale Informazione Misura Riga ottica Digitale Incrementale Assoluto Diretta Encoder Digitale Incrementale Assoluto Indiretta Resolver Analogico Assoluto ciclico Indiretta Inductosyn Analogico Assoluto ciclico Diretta Politecnico di Torino 7

8 L encoder 15 Generalità dell encoder Trasduttore digitale ad impulsi ( impulsi / giro) Rotativo Indiretto Incrementale Politecnico di Torino 8

9 L encoder Albero di rotazione calettato alla vite della tavola L encoder LED Politecnico di Torino 9

10 L encoder Fotodiodo L encoder Amplificatore Politecnico di Torino 10

11 L encoder Traccia di zero I segnali in uscita dall encoder (F 1 ) V Ad ogni impulso corrisponde il passaggio da una feritoia t Politecnico di Torino 11

12 I segnali in uscita dall encoder (F 1 ) V t Schema di trattamento del segnale F 1 d F 1 cw F 2 F1 df1 ccw Politecnico di Torino 12

13 Schema di trattamento del segnale F 1 F 2 Segnale in onda quadra proveniente dalla seconda fotocellula F 2 I segnali in uscita dall encoder (F 2 ) V Seconda onda quadra F 2 sfasata di ¼ di passo t Politecnico di Torino 13

14 Schema di trattamento del segnale F 1 F 2 Contatori AND Schema di trattamento del segnale F 1 d F 1 cw F 2 Combino la derivata di F 1 con l onda F 2 Politecnico di Torino 14

15 La derivata di F 1 df 1 V DERIVATA DI F 1 t Combinazione di F 2 con df 1 V ONDA QUADRA F 2 DERIVATA DI F 1 t Politecnico di Torino 15

16 Combinazione di F 2 con df 1 Il contatore segna il valore solo per F 2 alto V t Schema di trattamento del segnale F 1 d F 1 cw F 2 F1 df1 ccw Politecnico di Torino 16

17 Schema di trattamento del segnale F 1 d F 1 cw F 2 Schema di trattamento del segnale F 1 F 1 Politecnico di Torino 17

18 Onda quadra di F 1 negato V t Schema di trattamento del segnale F 1 F 2 F1 df1 Politecnico di Torino 18

19 Schema di trattamento del segnale F 1 Combino la derivata di F 1 negato con l onda F 2 F 2 F1 df1 Combinazione di F 2 con df 1 negato V ONDA QUADRA F 2 DERIVATA DI F 1 NEGATO t Politecnico di Torino 19

20 Combinazione di F 2 con df 1 negato V Il contatore segna il valore solo per F 2 basso t Schema di trattamento del segnale F 1 F 2 F1 df1 ccw Politecnico di Torino 20

21 L encoder assoluto L encoder assoluto La lettura delle varie piste costituisce un codice digitale di posizione Si ottiene maggiore accuratezza sommando le misure incrementali con la quota assoluta Risoluzione Ris = 1 n piste 2 Politecnico di Torino 21

22 Il resolver 43 Il resolver Politecnico di Torino 22

23 Generalità del resolver Trasduttore analogico ad induzione (legge di Lenz) Rotativo Indiretto Assoluto ciclico Schema costruttivo Politecnico di Torino 23

24 Schema costruttivo Il rotore θ 4 3 Schema costruttivo 1 Avvolgimenti statorici Politecnico di Torino 24

25 Schema costruttivo θ Angolo di rotore 4 3 Schema elettrico di funzionamento θ V 2 4 V 1 Politecnico di Torino 25

26 Le tensioni di statore Si alimentano i due circuiti fissi con due tensioni alternate V 1 e V 2 ( V sinθ + cosθ) V1 2 = 2 V K 1 ( V cosθ sinθ) V3 4 = 2 V K 1 K: fattore di trasformazione, è il rapporto spire tra primario e secondario Le tensioni alternate V 1 e V 2 Essendo V 1 e V 2 l ampiezza di tensioni alternate: V 2 ( θ t ) 1 = K E cos ω V 4 ( θ t) 3 = K E sin ω La misura dello sfasamento (θ ωt) fornisce la posizione angolare dell albero Politecnico di Torino 26

27 Sommario della lezione Classificazione dei trasduttori L encoder Il resolver Politecnico di Torino 27