Thiết kế bộ điều khiển PID số trờn nền vi điều khiển PIC
3.4 Cảm biến (Encoder)
Nguyẽn lyự hoát ủoọng cuỷa caỷm bieỏn encoder : coự nhiều loái encoder
khaực nhau
như : Encoder tieỏp xuực, Encoder tửứ trửụứng, Encoder quang (Encoder quan
g tửụng
ủoỏi vaứ Encoder quang tuyeọt ủoỏi). Moĩi loái lái coự moọt nguyẽn lyự hoát ủoọ
ng khaực
nhau, trong khuõn khoồ baựo caựoủồ aựn chổ trỡnh baứy phần nguyẽn lyự loái enc
oder sửỷ
dúnglaứEncoderquangtửụngủoỏi(incrementalencoder).
Mõ
Hỡnh3.13:Mụhỡnh1-Encoderquang tươngđối
PhạmVănCường-HồngVănQũn.LớpĐKTĐ1-K49
81
Thiếtkế bộđiềukhiểnPID sốtrờnnềnviđiều khiểnPIC ểnPIC
Incrementalencoder vềcụ baỷnlaứmoọtủúa troứnquay quanh moọttrúc ủửụù
củúc loĩ
nhửhỡnhtrẽn.
Hỡnh3.14:PhươngthứchoạtđộngEncoder quangtươngđối
ễÛ 2bẽn maởt cuỷa caựi ủúa troứnủoự, seừ coự moọt boọ thu phaựtquang. Trongq uaự trỡnh
encoder quay quanh trúc, neỏu gaởp loĩ roỏng thỡ aựnh saựng chieỏu qua ủửụùc, n
eỏu gaởp
maừnh chaộn thỡ tia saựng khõng chieỏu quaự ủửụùc. Do ủoự tớn hieọu nhaọn ủửụùc tử ứ sensor
quang laứ moọt chuoồi xung. Moĩi encoder ủửụùc cheỏ táo seừ bieỏt saỹn soỏ xung tr
voứng.Doủoựtacoự theồduứngvi ủiềukhieồnủeỏmsoỏxungủoựtrongmoọtủụnvũt hụứigian
vaứtớnhratoỏcủoọủoọngcụ.
Caựiencoder maứemsửỷ dúngtrong ủồaựncuỷa mỡnh,hoaứn toaứngioỏngvụựi
mõhỡnh
ụỷtrẽn. Tuy nhiẽn,mõ hỡnh trẽn coự nhửụùc ủieồm lụựn laứ : ta khõng theồ xaực ủũ nhủửụùc
ủoọng cụ quay traựi hay quay phaỷi, vỡ coự quay theo chiều naứo ủi nửừa thỡ chổ
coự moọt
dáng xung ủửa ra. Ngoaứi ra ủieồm baột ủầu cuỷa ủoọng cụ, ta cuừng khõng theồ n
aứo bieỏt ủửụùc.
Caỷitieỏnmõhỡnh1baốngmõhỡnh2nhửsau:
Mõ
hỡnh thửự 2
Hỡnh3.15:Mụhỡnh2-Encoderquangtươngđối
PhạmVănCường-HồngVănQũn. LớpĐKTĐ1-K49
82
Thiếtkế bộđiềukhiểnPID sốtrờnnềnviđiều khiểnPIC ểnPIC
Trongmõ hỡnh naứy, ngửụứita ủúc taỏt caỷ laứ2 voứngloĩ. Voứng ngoaứicuứn ggioỏng
nhửmõhỡnh1,voứnggiửừaphasovụựivoứngngoaứilaứ90ủoọ.Khi ủoự,dángxung ratửứ2
voứngtrẽnnhửsau:
Hỡnh3.16:SơđồxungcủaEncoderquangtươngđối(mụhỡnh2)
Haixungủửa ratửứ2voứngleọchnhau90ủoọ,neỏuvoứng ngoaứinhanh phahụ
nvoứng
trongthỡchaộcchaộnủoọng cụquaytửứtraựisangphaỷivaứngửụùclái.
Moọt loĩ ụỷvoứng trong cuứng duứng ủeồ phaựt hieọn ủieồmbaột ủầu cuỷa ủoọngcụ. Coự theồ
vieỏt chửụng trỡnh cho vi ủiều khieồn nhaọn bieỏt : neỏu coự moọt xung phaựt ra
tửứ voứng
trongcuứngnaứy, tửựclaứủoọngcụủaừquayủuựngmoọtvoứng.
Vụựinhửừng ủaởctớnhtrẽn, encoderduứngraỏt phoồbieỏntrongvieọcxaựcủũnhvũ trớgoực
cuỷaủoọngcụ…..
Vaỏn ủề quan tróng trong vieọc tỡm mua nhửừng loái ủoọng cụ coự gaộn enco
der nhử
theỏ naứy ủeồ laứm ủồ aựn ủoỏi vụựi sinh viẽn laứ : caởp maột quang 2 bẽn encode
r ủeồ táo
xungthửụứngbũcheỏtvaứkhõngcoựủồthaytheỏ.
Moọtloáiencoderthửự2cuừng phoồbieỏnhieọnnay, ủoựlaứ:absolute encoder.
PhạmVăn Cường-HồngVănQũn.LớpĐKTĐ1-K49
83
Thiếtkế bộđiềukhiểnPID sốtrờnnềnviđiều khiểnPIC ểnPIC
Cỏchtớnhtốc độđộngsơsửdụngtrongđồỏn
ỞđồỏnđộngcơđượcgắnEncoder100xung/vũng.
Hai kờnh xung A và B được đưa vào hai chõn ngắt của VĐK là INT1 , IN
T2. Ta
thiếtlậpkhicúsườn xuốngthỡtạongắt.Dovậytổngsốxungtrờn1vũngsẽđư
ợcnhõn
đụilờnthành200xung.
Cỏchtớnhtốcđộ:Tốcđộ=(Counter*60)/(200*T) Ởđõy:
T: làchukỳtrớchmẫu
Counter : làsốxungđếmđược trongkhoảngthờigianT
TrongđồỏnsửdụngT=0.02snờn:Tốcđộ=Counter*15