SENSORY I SYSTEMY POMIAROWE

Transkrypt

1 SENSORY I SYSTEMY POMIAROWE Wykład 6/7 WYDZIAŁ MECHANICZNY Automatyka i Robotyka, rok II, sem. 4 Rok akademicki 2013/2014

2 Przetworniki piezoelektryczne Niektóre kryształy (kwarc, tytanian baru) są spolaryzowane elektrycznie. Ciśnienie wywierane na kryształ piezoelektryczny, pracujący w zakresie sprężystości, skierowane równolegle do jego osi elektrycznej lub mechanicznej, powoduje powstanie ładunku elektrycznego na ściankach prostopadłych do osi elektrycznej. W budowie przetworników wykorzystuje się tzw. efekt wzdłużny (ładunki powstają na powierzchniach przyłożenia siły) oraz tzw. efekt poprzeczny (ładunki powstają na powierzchniach bocznych). Wartość ładunku elektrycznego w kulombach, powstająca na elektrodach pojedynczej płytki piezoelektrycznej w przypadku korzystania z efektu wzdłużnego: Q=d 11 F gdzie: F-siła; d 11 - wsp. piezoelektryczny(2, C/N dla kwarcu)

3 Przetworniki piezoelektryczne

4 Przetworniki piezoelektryczne

5 Przetworniki piezoelektryczne Wartość Q nie zależy od od rozmiarów, w celu zwiększenia czułości przetworników stosuje się łączenie płytek w zestawy, co powoduje wzrost błędu liniowości. Ładunek indukowany na elektrodach przy wykorzystaniu efektu poprzecznego: Q=-(b/a) d 11 F gdzie: a,b wymiary kwarcu wykonanego w postaci prostopadłościanu (vide rys.). Czułość tego przetwornika zwiększa się poprzez zmianę stosunku b/a ograniczeniem jest wyboczenie dopuszczalne i wytrzymałość mechaniczna. Przy budowie czujników przyśpieszeń korzysta się z efektu wzdłużnego, z efektu poprzecznego natomiast przy pomiarach sił i ciśnień.

6 Przetworniki piezoelektryczne O własnościach dynamicznych decydują parametry układu mechanicznego czujnika oraz współpracującego z nim układu elektronicznego. Zaletą piezoelektrycznych czujników do pomiaru siły jest duża czułość przy zachowaniu dużej sztywności elementu w który jest wbudowany. Budowane są przetworniki o zakresie pomiarowym równym pojedynczym niutonom aż do setek kn. Piezoelektryczne przetworniki umożliwiają, dzięki połączeniu z tzw. masą sejsmiczną, pomiary przyśpieszeń. Granicznym wartościami oferowanych przetworników to 10 5 g i częstotliwość drgań własnych 250 khz. Czujnik ciśnienia z kompensacją przyśpieszenia

7 Sensory w pojazdach Przetworniki piezoelektryczne

12 Elementy magnetosprężyste Magnetosprężystością nazywa się zjawisko zależności przenikalności magnetycznej materiału od naprężenia spowodowanego działaniem siły, wywołującej rozciąganie, ściskanie, skręcanie lub zginanie materiału w granicach sprężystości. Magnetostrykcją nazywa się zjawisko zmiany wymiarów materiału ferromagnetycznego umieszczonego w polu magnetycznym. Względna zmiana przenikalności magnetycznej: 2 2 B gdzie: -przenikalność magnetyczna materiału; -naprężenie w materiale; -zmiana przenikalności magnetycznej; = l /l-magnetostrykcja materiału przy nasyceniu magnetycznym; l -zmiana długości materiału przy nasyceniu magnetycznym, l-początkowa długość materiału, B -indukcja odpowiadająca nasyceniu magnetycznemu.

13 Elementy magnetosprężyste Elementy magnetosprężyste należy wykonywać z materiałów o dużej przenikalności magnetycznej, dużej magnetostrykcji i małej indukcji przy nasyceniu (np. permalloy 78,5% lub 65% Ni). Charakterystyka wydłużenia względnego elementu magnetosprężystego Charakterystyka względnej zmiany przenikalności magnetycznej elementu magnetosprężystego

14 Elementy magnetosprężyste Zasada działania. W miejscu, gdzie ma nastąpić pomiar naprężenia lub odkształcenia (np. badanego wału), umocowuje się dwa zaciski 1. Między nimi rozpięta jest ferromagnetyczna taśma 2 wykonana z materiału magnetosprężystego. Na taśmie tej umieszczone są cewki 3 i 4; cewka 3 jest zasilana prądem zmiennym o częstotliwości akustycznej, cewka 4 połączona jest z miernikiem służącym do pomiaru małych SEM. Odkształcenia wału wywołują naprężenia w taśmie 2, powoduje to zmianę jej przenikalności magnetycznej, co powoduje zmianę indukowanej SEM.

15 Elementy magnetosprężyste Jeżeli znana jest zależność: f to pomiar naprężenia może być wykonany poprzez pomiar SEM. Charakterystyka względnego przyrostu przenikalności magnetycznej w funkcji naprężenia

16 Przetworniki hallotronowe W przetwornikach tych wykorzystuje się zjawisko Halla, polegające na powstawaniu w płytce wykonanej z półprzewodnika lub metalu włączonej w obwód prądu elektrycznego i umieszczonej w polu magnetycznym o kierunku prostopadłym do powierzchni płytki i kierunku prądu tzw. napięcia Halla o kierunku prostopadłym do kierunku prądu i i kierunku pola. Zasada działania hallotronu B-wektor indukcji magnetycznej; d-grubość płytki przetwornika; I H -prąd zasilający hallotron; U H -napięcie Halla

17 Przetworniki hallotronowe Napięcie Halla określa wzór: U H =(R H /d) I H B = S I H B gdzie: R H -wsp. Halla (zależny od materiału płytki, jego czystości i temperatury); d- grubość płytki hallotronu; I H -natężenie prądu zasilającego; B-indukcja magnetyczna; S=R H /d-czułość hallotronu. Materiałami o silnych własnościach hallotronowych są antymonek indu i arsenek indu. Dla danej płytki hallotronu i określonej wartości prądu I H napięcie Halla jest wprost proporcjonalne do indukcji B. Przetworniki Halla wykorzystywane są do pomiarów siły, momentu obrotowego i nacisków, niewielkich przemieszczeń liniowych, małych i dużych przemieszczeń kątowych, obrotów, przyspieszeń oraz pola magnetycznego. Wykonywane są tzw. mikrosensory o wymiarach rzędu mikrometrów (metodą naparowywania) pozwalające uzyskać napięcia na poziomie kilku do kilkuset mv.

18 Przetworniki hallotronowe Czujnik zbliżeniowy Czujnik hallotronowy wraz z magnesem tworzą razem szczelinową komórkę czujnikową. Może ona z powodzeniem zastąpić fotokomórki np. w środowiskach zanieczyszczonych. Czujniki pola magnetycznego

19 Przetworniki hallotronowe Możliwa realizacja czujnika prędkości lub położenia

20 Sensory w pojazdach Przetworniki Halla

27 Termoelementy Elementy te wykorzystują tzw. zjawisko termoelektryczne. Polega ono na powstawaniu w zamkniętym obwodzie złożonym z dwóch różnych metali A i B siły elektromotorycznej, której wielkość zależy od różnicy temperatur spoin metali A i B. W obwodzie termoelektrycznym występują dwa rodzaje sił elektromotorycznych: siła elektromotoryczna Peltiera (E p ) ma źródło w kontaktowej różnicy potencjału na styku metali A i B; siła elektromotoryczna Thomsona (E T ) powstaje w zamkniętym obwodzie złożonym z różnych metali.

28 Termoelementy Obie siły zależą od temperatur spoin T1 i T2 i są nierozdzielne, wypadkowa siła elektromotoryczna: E E P E T k e na T1 T2 ln A B T1 T n gdzie: k-stała Boltzmana, e-ładunek elektronu, n A, n B -liczba elektronów swobodnych na 1 cm 3 metali A i B, A, B -wsp. Thomsona dla metali AiB. Z powyższej definicji wynika potrzeba stosowania układu dwóch różnych metali do pomiaru różnicy temperatur. Taki układ nazywa się termoelementem. Spoina znajdująca się w mierzonej temperaturze nosi nazwę spoiny pomiarowej, druga natomiast spoiny odniesienia. B 2

29 Termoelementy Metalom i stopom, które stosuje się do budowy termoelementów, stawia się duże wymagania tak, aby termoelement mógł cechować się następującymi zaletami: liniowość powtarzalność i stałość charakterystyki =f( - 0 ) duża czułość, definiowana jako de/d odporność na wpływy występujące w przemyśle niski koszt Zakres temperatur w zastosowaniach przemysłowych: -200 C do 1600 C. Znacznie wyższe i niższe temperatury mierzy się przy pomocy termoelementów specjalnych.

30 Termoelementy Nazwa i skład ramion Czułość [ V/deg] w temperaturze Temperatura dopuszczalna [ C] Uwagi C 800 C stała chwilowa Platyna 90%-rod 10% Platyna 5,6 10, Wzorcowy i kontrolny dla wyższych temperatur (S) Chromel Alumel Ni 94%, Mn 3%, Al 2%, Si 1% 39,5 40, Najbardziej uniwersalny termometr przemysłowy (K) Nikiel 90%, chrom 10% Nikiel 39,5 40, Uniwersalny termometr przemysłowy Żelazo Konstantan Cu 60%, Ni 40% Korzystny i stabilny dla średnich temperatur (J) Miedź Konstantan Cu 60%, Ni 40% 38,5 61, Korzystny dla niskich temperatur (T)

31 Termoelementy Sposoby wykonania spoin Charakterystyki statyczne wybranych termoelementów

32 Termoelementy Termoelementy wymagają ochrony przed mechanicznymi i chemicznymi oddziaływaniami. Osłony mają zapewnić odporność na mierzone temperatury i agresywność chemiczną, szczelność, wytrzymałość mechaniczną, izolację elektryczną. Układy do pomiaru temperatury zasadnicze znaczenie ma kompensacja wpływu zmian temperatury spoiny odniesienia lub też zapewnienie stałej temperatury tej spoiny. Budowa czujnika: 1-termoelement, 2-osłona (np. ceramiczna), 3-głowica, 4-materiał izolacyjny, 5-osłona metalowa)

33 Pirometry Pirometry służą do zdalnego, bezdotykowego pomiaru temperatury w szeroko pojętej diagnostyce urządzeń elektrycznych, mechanicznych oraz kontroli izolacji/wentylacji. Stosuje się je do kontroli temperatury pracujących urządzeń (w ruchu, pod napięciem itp.), kontroli stanu urządzeń i instalacji przemysłowych, lokalizacji miejsc o podwyższonej temperaturze, wykrywanie zagrożeń pożarowych. Podstawą fizyczną działania pirometrów jest fakt, że wszystkie ciała o temperaturze wyższej od zera absolutnego (O K) emitują promieniowanie cieplne. Pomiar natężenia tego promieniowania jest wykorzystywany w pirometrach do określenia temperatury ciała. Pirometry pracują najczęściej w zakresie podczerwieni. Natężenie i widoczny rozkład promieniowania cieplnego jest funkcją, nie tylko temperatury ciała, ale też składu chemicznego, kształtu oraz powierzchni, co jest źródłem pewnych błędów. Tylko dla ciała doskonale czarnego natężenie promieniowania jest wyłącznie funkcją temperatury.

34 Pirometry Rozróżnia się trzy zasadnicze typy pirometrów, oparte na zasadzie pomiaru natężenia promieniowania globalnego (radiacyjne), monochromatycznego i dwubarwowego. Działanie pirometru promieniowania globalnego opiera się na pomiarze promieniowania w zakresie od podczerwieni do nadfioletu. Pirometr ten stosuje się do pomiaru temperatury wewnątrz pieców przemysłowych lub temperatury powierzchni ciał w zakresie C. W zależności od rodzaju elementu skupiającego promieniowanie na detektorze wyróżniamy pirometry : soczewkowe zwierciadłowe ze światłowodem Budowa pirometru soczewkowego

35 Pirometry Pirometry monochromatyczne działają na zasadzie porównania jaskrawości obiektu i włókna żarówki wzorcowej. Porównanie promieniowania odbywa się tylko dla jednej długości fali, zwykle z zakresu 0,6-0,72 mm. Budowa i zasada działania pirometru monochromatycznego

36 Pirometry W pirometrach dwubarwowych wykorzystana jest zależność stosunku natężenia promieniowania o dwu długościach fali od temperatury ciała mierzonego. Z promieniowania globalnego wydziela się dwie wiązki o różnych długościach fali (najczęściej czerwoną i niebieską) i podaje się je naprzemiennie na wspólny detektor z określoną częstotliwością. Różny stosunek grubości płytki czerwonej i zielonej powoduje różny stosunek pochłaniania barwy zielonej i czerwonej. Punkt odczytu to takie ustawienie filtru, gdy obie barwy są jednakowo pochłonięte a obserwator widzi w obiektywie kolor szary.

37 Pirometry Współczynnika emisyjności: stały lub regulowany np.: Zakres temperatur: w zależności od wykonania nawet do 3000 C Pirometry przenośne Rozdzielona elektronika i głowica pomiarowa Pirometry stacjonarne

38 Przetworniki optoelektroniczne Rozróżniane są dwa rodzaje przetworników optoelektronicznych: przetworniki obrotowo-impulsowe do rozróżniania kierunku i odległości względnej oraz przetworniki kodowe do rozpoznawania pozycji bezwzględnej. Przetworniki te są oferowane w szerokim zakresie rozdzielczości, liczby kanałów, wykonaniach elektroniki, sygnałów wyjściowych, ze złączem lub kablem. Optoelektroniczny przetwornik obrotowo-impulsowy Optoelektroniczny przetwornik obrotowo-kodowy

39 Przetworniki optoelektroniczne Wersje wykonania

40 Przetworniki optoelektroniczne Przykłady aplikacji

41 Przetworniki optoelektroniczne Budowa Układ elektroniczny przetwarzający sygnał z układu OptoASIC na sygnały wyjściowe 30 VDC OptoASIC 3* MT- OptoASIC Tarcza kodująca ST-OptoASIC Soczewka LED Podwójnie ułożyskowany wałek

42 Przetworniki optoelektroniczne Przetworniki impulsowe: Przetworniki impulsowe są przeznaczone do pomiaru przemieszczeń kątowych, a więc zarówno do pomiaru kąta jak i prędkości kątowych. Z pomocą napędu paskowego lub zębatki, względnie koła ciernego mogą być mierzone również przemieszczenia liniowe. Te przetworniki pozwalają na określenie pozycji względnej przez zliczanie impulsów. Po za tym może być rozpoznawany kierunek ruchu dzięki przesunięciu fazowemu kanałów A i B tak, że elektronika współpracująca musi przychodzące impulsy dodawać lub odejmować (układ z kwadraturą). Kanał zerowy C (N) oznacza przy każdym obrocie pozycję absolutną, która może służyć do rozpoznawania poprawności przychodzących impulsów i wyznaczania pozycji zerowej. Rozdzielczość określana jest przez liczbę kresek na tarczy podziałowej przetwornika (działek) co odpowiada liczbie okresów z jednego kanału. Liczba impulsów zliczana w poprawnym liczniku kwadraturowym jest 4-krotnie większa od liczby działek.

43 Przetworniki optoelektroniczne Przetworniki kodowe: W przetwornikach kodowych pozycja kątowa jest zawarta jako cyfrowa informacja na tarczy podziałowej przetwornika. Dzięki temu informacja ta jest natychmiast do dyspozycji jako słowo kodowe zaraz po włączeniu lub po przerwie w zasilaniu, wględnie również po przekroczeniu częstotliwości granicznej. Tarcza podziałowa posiada wiekszą liczbę ścieżek, tak że każdy fotoelement jest przyporządkowany do swojej ścieżki. Wartości są digitalizowane i mogą być dostępne jako słowo kodowe na wyjściu. Najczęściej do kodowania używany jest kod GREY`a zamieniający wartość tylko na jednym bicie o jedną pozycję w każdym kroku pomiarowym. Dzięki temu łatwo można kontrolować poprawność kodu przy przenoszeniu informacji. Popularne są również: kod binarny i BCD.

44 Przetworniki optoelektroniczne Zasady funkcjonowania przetworników optoelektronicznych: Rozdzielczość przetworników jest określona przez tarczę podziałową. Tarcza jest w zależności od rozdzielczości przetwornika podzielona na określoną liczbę pól ciemnych i jasnych, która przemieszcza się kątowo nad podziałka maskującą. Tarcza maskująca jest oświetlana diodą IRED. Element światłoczuły odbiera z tarczy podziałowej impulsy świetlne i przetwarza je na sygnały elektryczne. Te sygnały są wzmacniane i przekształcane w poziom sygnałów elektrycznych. Poziom sygnałów zależy od następującej po fotoelementach elektronice formującej impulsy wyjściowe. Te elektroniki są najczęściej zintegrowane w przetworniku, mogą być jednak dostępne również na zewnątrz. Kierunek obrotów: Przetworniki inkrementalne nadają się do rozpoznawania kierunku obrotów. Impulsy z obu kanałów są przesunięte o 90 elektrycznych tak, że w zależności od kierunku obrotów kanał A wyprzedza kanał B względnie za nim nadąża.

45 Przetworniki optoelektroniczne Impuls zerowy: W kanale C dostępny jest impuls, który odzwierciedla punkt odniesienia. Ten punkt odniesienia dostarcza raz na obrót bezwzględnie zdefiniowany przebieg pomiarowy (znacznik zera) i umożliwia po wyłączeniu lub zaniku zasilania odzyskanie wartości mierzonej z przyporządkowaniem dokładnej wartości kąta. Sygnały wyjściowe: Elementy fotoelektryczne dostarczają przebiegi sinusoidalne. Sygnały te mogą być dostępne w zależności od typu przetwornika bezpośrednio na wyjściu. W zależności od przyłączonych do nich układów dyskryminacyjnych Schmitta przekształca się sygnał sinusoidalny na prostokątny. Układy elektroniczne w przetworniku: Poziom sygnałów wyjściowych jest określony przez elektronikę opracowująca wyjście. W standardowym układzie wyjściowym tranzystorowym poziomy sygnałów zależą od napięcia zasilania przetwornika. To wyjście zawiera z reguły tranzystor pull-up podwieszony do napięcia zasilania i jest odpowiedni dla długości kabla około 6m. W niektórych przetwornikach standardowe wyjście jest zabezpieczone przed przepolaryzowaniem. Wyjście typu Open Collector jest wyjściem standardowym, ale powinien być zastosowany zewnętrznie rezystor polaryzujący do napięcia zasilania. Dla długości połączeń rzędu 100m i częstotliwości rzędu 100kHz najbardziej odpowiednie są wyjścia typu nadajnik linii. Poziomy sygnałów są kompatybilne z poziomem CMOS lub kompatybilne z poziomami TTL. W opcji typu nadajnik linii dostępne są kanały A, B, C oraz ich negacje.

46 Przetworniki optoelektroniczne Podłączanie przetworników do układów zewnętrznych Dla prostych zadań pomiarowych, w których nie jest wymagana duża prędkość obróbki i w których nie musza być pokonane duże odległości, przetwornik impulsowy może być podłączony wprost do sterownika programowanego logicznie (PLC), jeśli tylko taki zawiera liczniki rewersyjne. Przy tym przetwornik musi być zasilony z zewnętrznego napięcia zasilania, które będzie oddzielone galwanicznie od układu PLC. Zwykłe sterowniki PLC wymagają na wejściu sygnałów 24V, tak że powinien być zastosowany przetwornik z wyjściem typu Push-Pull (wyjście totem pole). Częstotliwość graniczna sterownika PLC nie przekracza zwykle 500Hz. Liczniki opracowują częstotliwości od około 50kHz przy poziomie 24V do 500kHz przy poziomie TTL bez wpływu na pracę jednostki centralnej sterownika. Ażeby podnieść odporność na zakłócenia zalecane jest stosowanie w przetwornikach impulsowych wyjścia typu nadajnik linii. Tutaj występują obok sygnałów A, B i C ich negacje /A, /B, /C dzięki temu realizowane są długości przewodów do 100m przy częstotliwości 100kHz. Stosowanie specjalnie do tego przystosowanych układów scalonych typu LS7082/3/4 ułatwia podłączenie przetworników do liczników zewnętrznych. Zastosowanie modułu MOD310 załatwia całkowicie problem rozróżniania impulsów, multiplikacji zboczy a jednocześnie decentralnego przyjmowania impulsów z dwóch przetworników, wysyłania ich po łączu szeregowym typu RS232 do komputera w celu dalszej obróbki. Moduł MOD310 jest też przygotowany do samodzielnej obróbki sygnałów z dwóch przetworników impulsowych i podejmowania decyzji co do sterowania dwóch silników DC za pomocą kanałów PWM. Moduł MOD310 może niezależnie od współpracy z dwoma przetwornikami obrotowo-impulsowymi lub liniałami optycznymi współpracować z przetwornikami kodowymi. Przetworniki kodowe można podłączać do modułu w większej liczbie stosując moduł rozszerzenia I/O.

47 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Otwarty kolektor (Open Collector, OC) Wyjście typu Open Collector (NPN) stosowane jest dla wejść sterowników typu źródło (source). W stanie załączenia (sygnał enkodera = 1) na wyjściu typu OC panuje stan 0V (zwarcie do GND). W stanie wyłączenia na wyjściu brak jest sygnału (wyjście "wisi" w powietrzu). Podstawową zaletą tego typu wyjścia jest niski koszt wykonania. Z racji na sporą podatność na zakłócenia, wyjście to nie nadaje się na przesyłanie sygnałów na większe odległości (> 10m) lub w miejscach, gdzie występują duże zakłócenia. Dla tego typu wyjścia nie występują sygnały zanegowane (/A,/B).

48 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Wyjście typu "Push-Pull" (PP) Wyjście typu Push-Pull posiada dwa stany aktywne. W stanie załączenia na wyjście podawane jest napięcie zasilania (+VCC), a w stanie wyłączenia na wyjście podawany jest sygnał masy (GND). Główną zaletą tego typu wyjścia jest zdolność do przesyłania większych prądów (brak stanu w którym wyjście wisi w powietrzu, brak stanów nieustalonych doprowadzanych do wejścia sterownika). Pozwala to na przesyłanie sygnałów na znacznie większe odległości oraz na pracę w zakłóconym otoczeniu.

49 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Wyjście typu Nadajnik Linii (Line Driver) Wyjście typu Nadajnik Linii (Line Driver ) zbudowane jest tak jak wyjście typu Push- Pull lecz oprócz wyjść A i B występują także dodatkowe sygnały zanegowane (/A, /B), pozwalające na różnicowe przesyłanie sygnałów, co zwiększa maksymalny zasięg transmisji. Wyjście tego typu pozwala na obciążenie prądem do 30mA, a napięcie wyjściowe w stanie wysokim wynosi zazwyczaj +5V.

50 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Wyjście typu TTL Zdarzają się enkodery (zasilane najczęściej z +5V) posiadające wyjście w standardzie TTL, które zbliżone jest do wyjścia typu Push-Pull. Różnica polega na przystosowaniu wyjścia do poziomu napięć akceptowalnych przez układy cyfrowe, w których stan wysoki (1) jest uznawany za napięcie > 3,6V, a stan niski (0) za napięcie <0,2V. Dlatego na wyjściu takiego enkodera występuje stan niski 0...0,2V lub stan wysoki 3,6...5V. Prąd pobierany z takiego wyjścia, o ile producent nie poda inaczej, nie powinien przekraczać 20mA. Wyjście TTL może występować także jako Line Driver - wówczas enkoder posiada dodatkowe sygnały zanegowane /A i /B, które również pracują w standardzie napięć TTL.

51 Przetworniki optoelektroniczne Podłączanie enkoderów inkrementalnych Sposób podłączenia enkodera inkrementalnego do sterownika (czy innego układu współpracującego z enkoderem) uzależniony jest od: typu wyjścia enkodera, typu wejścia sterownika, napięcia zasilania enkodera. Enkodery o zasilaniu +5V (TTL) Rzadziej spotykane w automatyce. Enkodery te zasila się zawsze stałym napięciem +5V, a ich wyjścia wykonane są zazwyczaj w standardzie TTL. Enkoder taki może być podłączony do sterownika posiadającego wejścia w standardzie TTL, lub 5V. Enkoder ten nie będzie działał ze sterownikami, które wymagają podawania sygnałów V.

52 Przetworniki optoelektroniczne Podłączanie enkoderów inkrementalnych Enkodery o zasilaniu VDC (Open Collector, Line Driver, Push-Pull) Enkodery zasilane napięciem V posiadają zazwyczaj wyjścia w standardzie Open Collector, Push-Pull lub Line Driver. Mogą być podłączane do wejść (zazwyczaj optoizolowanych) przyjmujących napięcia w standardzie 24V. Enkodery te mogą być także podłączane do wejść optoizolowanych pracujących w standardzie 5V, jednak wówczas niezbędne jest dodanie rezystora ograniczającego prąd w szereg z liniami danych. Wartość takiego rezystora powinna wynosić około 1,5 k.

53 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Enkodery z wyjściem typu Open Collector Enkodery o wyjściach typu Otwarty Kolektor mogą współpracować tylko z wejściami różnicowymi (a) (osobno sygnały + i - dla każdego z wejść). Po dodaniu dodatkowych rezystorów podciągających mogą sterować także wejściami pracującymi w standardzie TTL (b).

54 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Enkodery z wyjściem typu Push-Pull Enkodery z wyjściami typu Push-Pull mogą sterować zarówno wejściami ze wspólną masą (a), z wejściami różnicowymi (b) a także z wspólnym sygnałem +.

55 Przetworniki optoelektroniczne Typy wyjść enkoderów inkrementalnych Enkodery z wyjściem typu Line Driver Enkodery z wyjściami typu Nadajnik Linii mogą współpracować z wejściami ze wspólną masą (a). Można je także podłączyć jak enkoder z wyjściem Push-Pull do wejścia różnicowego jednak z racji na dostępny sygnał prosty i zanegowany dedykowane są do współpracy wejściami różnicowymi podłączonymi jak na (b). Takie podłączenie zapewnia najlepszą odporność na zakłócenia i pozwala na przesyłanie sygnałów na znacznie większe odległości niż dla innych przypadków.

56 Sensory w pojazdach Przetworniki optoelektyczne