Podcast o Elektrické pohony a mechatronické komponenty
Elektrické Pohony a Mechatronické Komponenty: Komplexný Rozbor
Podcast
Elektrické motory
Délka: 23 minut
Kapitoly
Príbeh o robotovi
Synchrónny motor – Hrdina presnosti
Asynchrónny motor – Pracovný kôň priemyslu
Vnútro asynchrónneho motora
Ako naštartovať asynchrónny motor?
Lineárny motor – Pohyb v priamke
Čo musí spĺňať ozubené koleso
Tajomstvo prevodového pomeru
Planéty v prevodovke
Harmonické a cykloidné prevody
Zmena pohybu: Skrutky v akcii
Indukčné snímače
Optické snímače
Absolútne snímače a zhrnutie
Přepis
Filip: Predstavte si študentku Zuzku. Posledné týždne nespí, neje, len pije kávu a pracuje na svojom projekte na školskú súťaž. Stavia malého, rýchleho robota, ktorý má prejsť bludiskom.
Nina: Klasický scenár pred uzávierkou. Čo je jej najväčší problém?
Filip: Výber motora! Potrebuje niečo, čo bude presné, aby robot nenarážal do stien, ale zároveň silné a spoľahlivé. Pozerá na dva typy... a nevie si vybrať. A presne tento problém dnes rozlúskneme. Toto je Studyfi Podcast.
Nina: Takže Zuzka stojí pred voľbou, ktorá trápi inžinierov už desaťročia. Synchrónny alebo asynchrónny motor? Začnime tým prvým, synchrónnym.
Filip: Dobre, čo to presne znamená, že je „synchrónny“? Znie to, akoby mal všetko dokonale načasované.
Nina: A presne tak to je! Synchrónny znamená, že rýchlosť otáčania rotora je presne zhodná, teda synchronizovaná, s rýchlosťou otáčania magnetického poľa statora. Predstav si to ako dokonale zohratú tanečnú skupinu. Každý sa hýbe v presne rovnakom rytme.
Filip: To znie super. Aké sú teda hlavné výhody takéhoto „tanečníka“?
Nina: Prvou je vyššia účinnosť. Menej energie sa stráca, takže je to úspornejšie. Po druhé, má väčšiu momentovú preťažiteľnosť, čo znamená, že znesie väčšiu nárazovú záťaž bez toho, aby sa zastavil.
Filip: Aha, takže keď Zuzkin robot narazí na malú prekážku, takýto motor to skôr zvládne?
Nina: Presne tak. A tretia, kľúčová výhoda, sú konštantné otáčky. Nezáleží na tom, či je motor zaťažený málo alebo veľa, jeho rýchlosť ostáva rovnaká. Pre aplikácie, kde je presnosť kľúčová, je to obrovské plus.
Filip: Chápem. Stabilita a presnosť. Ale znie to až príliš dobre. Kde je háčik? Každý hrdina má predsa nejakú slabinu.
Nina: Veru má. Synchrónne motory sú tak trochu divy vo svete motorov. Sú technologicky zložitejšie na výrobu, čo samozrejme znamená vyššiu cenu.
Filip: Takže nie sú práve najlacnejšie. Čo ďalej?
Nina: Ich rozbeh je komplikovaný. Nemôžeš ho len tak zapnúť do zásuvky. Potrebuje špeciálne postupy na to, aby sa dostal do tej svojej synchronizovanej rýchlosti.
Filip: Rozumiem, potrebuje sa najprv „rozcvičiť“, kým začne tancovať.
Nina: Presne! A navyše potrebuje samostatný zdroj prúdu na budenie. Takže je to skvelý, ale náročný a drahý špecialista. Pre Zuzku a jej robota možno až príliš komplikované a drahé riešenie.
Filip: Dobre, takže synchrónny motor je precízny, ale náročný. Aká je alternatíva? Ten druhý typ, ktorý Zuzka zvažovala?
Nina: To je asynchrónny motor. A ak bol synchrónny motor precízny tanečník, asynchrónny je absolútny pracant. Je to najrozšírenejší motor v priemysle. Nájdete ho takmer všade – od mixérov a práčok až po obrovské stroje v továrňach.
Filip: Prečo je taký populárny? Čím si získal svet?
Nina: Je to jednoduché: je jednoduchý. Jeho konštrukcia je geniálne prostá. Nemá žiadny komutátor, väčšinou ani zberacie krúžky. Kotva, teda tá rotujúca časť, je často len klietka z hliníkových alebo medených tyčí. Preto sa mu hovorí aj klietkový motor.
Filip: Jednoduchá konštrukcia znamená menej vecí, čo sa môžu pokaziť. Takže je spoľahlivý?
Nina: Extrémne spoľahlivý. A s tým súvisí aj nízka cena a vysoká životnosť. Je prakticky bezúdržbový. Pri menších výkonoch, povedzme do 5 kilowattov, má aj veľmi jednoduchý rozbeh. Zapojíš a ide.
Filip: To znie ako sen pre každého domáceho majstra, ale aj pre veľké fabriky. Sú tam nejaké nevýhody? Lebo zatiaľ to vyzerá, že sme našli dokonalý motor.
Nina: Dokonalé nie je nič. Najväčšou nevýhodou je, že sa mu ťažko menia otáčky. Sú viac-menej dané konštrukciou a frekvenciou siete. Nie je to také flexibilné ako pri iných typoch.
Filip: Aha, takže rýchlosť je viac-menej pevne daná.
Nina: Presne. Ďalší problém, najmä pri väčších motoroch, je veľký záberový prúd. Pri štarte si potiahne zo siete obrovské množstvo prúdu, čo môže spôsobovať problémy. A do tretice, vo všetkých režimoch spotrebúva takzvanú jalovú energiu, čo zaťažuje elektrickú sieť.
Filip: Jalová energia? To znie ako niečo, čo sa len tak povaľuje a nič nerobí.
Nina: Skoro. Je to energia, ktorá sa prelieva medzi zdrojom a motorom, ale nevykonáva reálnu prácu. Je potrebná na vytvorenie magnetického poľa, ale pre elektrárne je to záťaž. Ale aj napriek týmto nevýhodám jeho jednoduchosť a spoľahlivosť z neho robia absolútneho kráľa.
Filip: Poďme sa pozrieť hlbšie dovnútra tohto pracanta. Spomínala si, že rotor je v podstate klietka. Sú aj iné typy?
Nina: Áno, rotor býva v dvoch hlavných vyhotoveniach. Prvý je ten, čo som spomínala – rotor s kotvou na krátko, alebo klietkový. To je tá najjednoduchšia a najbežnejšia verzia. Vyzerá to naozaj ako klietka pre škrečka.
Filip: Dúfam, že v motore žiadne škrečky nebehajú.
Nina: To dúfam aj ja! Druhý typ je rotor s vinutou kotvou, nazývaný aj krúžkový. Ten má na sebe vinutie podobne ako stator a je vyvedený von cez zberacie krúžky. Je zložitejší a drahší, ale umožňuje lepšie riadenie pri rozbehu.
Filip: Dobre, takže máme stator, ktorý vytvára magnetické pole, a rotor, ktorý sa v ňom točí. Ako presne to funguje, že sa to vôbec roztočí?
Nina: V statore sú tri cievky, ktoré sú napájané trojfázovým prúdom. Tým sa vytvorí otáčavé magnetické pole. A rýchlosť tohto poľa vieme presne vypočítať. Existuje na to jednoduchý vzorec: n s sa rovná šesťdesiat krát f jedna, delené p.
Filip: Počkaj, počkaj, to musíme rozobrať. Čo znamenajú tie písmenká?
Nina: Jasné. n_s sú synchrónne otáčky, teda rýchlosť toho magnetického poľa. f_1 je frekvencia napájania, u nás v sieti je to 50 Hertzov. A p je počet takzvaných pólových dvojíc. To je konštrukčný parameter motora.
Filip: Takže otáčky závisia od frekvencie siete a od toho, ako je motor vyrobený. Ale prečo sa motor volá *asynchrónny*, ak má synchrónne otáčky?
Nina: Výborná otázka! Pretože rotor sa nikdy netočí presne tou istou rýchlosťou ako magnetické pole. Vždy je o trošičku pomalší. Tento rozdiel v rýchlosti sa volá sklz.
Filip: Sklz? Akože sa pošmykne?
Nina: Presne tak! Predstav si, že bežíš za autobusom. Autobus je to magnetické pole a ty si rotor. Aby si sa vôbec hýbal dopredu, musíš sa odrážať od zeme, ktorá stojí. Keby si sa pohyboval presne rýchlosťou autobusu, bol by si voči nemu v pokoji a nemal by si žiadnu silu, ktorá by ťa poháňala.
Filip: Aha, takže ten malý rozdiel v rýchlosti je vlastne to, čo motor poháňa.
Nina: Presne! Tento sklz je absolútne kľúčový. Bez neho by asynchrónny motor nefungoval. A vieme ho aj percentuálne vyjadriť. Sklz s sa rovná (n_s - n) / n_s, a to celé krát sto. Kde n_s sú otáčky poľa a n sú reálne otáčky rotora.
Filip: Spomínala si, že štartovanie väčších asynchrónnych motorov môže byť problém kvôli veľkému prúdu. Ako sa to rieši v praxi?
Nina: Existuje na to niekoľko metód, od tých najjednoduchších až po sofistikované. Poďme si ich prejsť.
Filip: Super, poďme na to. Aká je prvá možnosť?
Nina: Najjednoduchšia je priame spúšťanie. Proste ho zapneš na plné napätie. Je to ako keď na aute dupneš na plyn až na podlahu. Používa sa to pre malé motory, zhruba do 3-4 kilowattov, kde ten nárazový prúd sieti až tak nevadí.
Filip: Dobre, to je tá hrubá sila. A keď je motor väčší?
Nina: Potom musíme byť jemnejší. Druhá metóda je statorový spúšťač. To je v podstate zariadenie, ktoré na začiatku zníži napätie na svorkách motora. Menšie napätie znamená menší záberový prúd.
Filip: To znie logicky. Má to nejakú nevýhodu?
Nina: Áno, a dosť podstatnú. Spolu s prúdom sa totiž zníži aj záberový moment motora. A to dokonca s druhou mocninou! Takže ak znížiš napätie na polovicu, moment klesne na štvrtinu. Hodí sa to len pre motory, ktoré sa rozbiehajú bez veľkej záťaže.
Filip: Fíha, to je dosť veľký pokles. Čo je tretia možnosť?
Nina: Veľmi elegantné a bežné riešenie je prepínač hviezda-trojuholník. Označuje sa Y/D. Je to špeciálny prepínač, ktorý pri rozbehu zapojí vinutia motora do hviezdy.
Filip: Prečo práve do hviezdy?
Nina: Pretože v zapojení do hviezdy je na každej cievke nižšie napätie. Motor sa tak rozbehne s menším prúdom. Keď dosiahne asi 80 percent svojich otáčok, prepínač cvakne a prepojí vinutia do trojuholníka, čím motor dostane plné napätie a plný výkon.
Filip: To je šikovné! Je to taký dvojstupňový štart. Sú aj ďalšie metódy?
Nina: Áno, napríklad spúšťanie pomocou rozbehovej spojky. Motor sa najprv rozbehne naprázdno a až potom sa spojkou pripojí k záťaži. Alebo pri tých krúžkových motoroch, čo sme spomínali, sa používajú rotorové spúšťače. Do obvodu rotora sa dočasne zaradia odpory, ktoré obmedzia prúd a paradoxne zvýšia záberový moment.
Filip: To je zaujímavé, že odpor zvýši moment. A čo je tá najmodernejšia metóda?
Nina: Dnes je to jednoznačne spúšťanie zmenou frekvencie pomocou frekvenčného meniča. Keďže otáčky sú priamo úmerné frekvencii, môžeme motor plynule rozbehnúť od nuly až po plné otáčky tým, že postupne zvyšujeme frekvenciu napájacieho napätia. Je to najjemnejší a najlepšie riaditeľný spôsob.
Filip: Doteraz sme sa bavili o motoroch, ktoré niečo otáčajú. Ale čo ak potrebujeme pohyb po priamke, dopredu a dozadu?
Nina: Na to existuje špeciálny typ motora, ktorý sa volá lineárny motor. Je to fascinujúce zariadenie. Predstav si klasický rotačný motor, ktorý rozvinieš do roviny.
Filip: Ako keby som ho rozstrihol a vystrel?
Nina: Presne tak! Namiesto statora, ktorý je do kruhu, máš dlhú dráhu s elektromagnetickými cievkami. A namiesto rotora máš pohyblivú časť, ktorá sa po tejto dráhe kĺže.
Filip: Takže sa nič neotáča, len sa to posúva.
Nina: Presne. Keď do cievok v dráhe púšťaš prúd v správnom poradí, vytvoríš postupujúce magnetické pole, ktoré so sebou ťahá alebo tlačí tú pohyblivú časť. Je to priamy pohyb bez akýchkoľvek prevodov, ozubených kolies alebo skrutiek.
Filip: A kde sa niečo také používa? To asi v mixéri nenájdem.
Nina: V mixéri určite nie. Ale nájdeš to napríklad v superrýchlych vlakoch, ako je Maglev, ktoré sa vznášajú na magnetickom vankúši a poháňa ich práve lineárny motor. Používajú sa aj v presných obrábacích strojoch, v dopravníkoch alebo v niektorých typoch výťahov.
Filip: Takže všade tam, kde je potrebný rýchly a presný pohyb po priamke. Je to vlastne oveľa jednoduchší systém, keď sa nad tým zamyslím. Žiadne mechanické straty v prevodovke.
Nina: Presne tak. Je to veľmi elegantné riešenie. Takže, či už potrebujeme niečo otáčať, ako Zuzka vo svojom robote, alebo niečo posúvať, elektrické motory nám na to dávajú úžasné nástroje. Len si treba správne vybrať.
Filip: A po dnešku verím, že aj Zuzka už má jasnejšie v tom, či siahne po precíznom synchrónnom alebo po spoľahlivom asynchrónnom motore pre svoj víťazný stroj.
Filip: No a keď už máme vďaka motorom ten správny točivý moment a otáčky, často ich potrebujeme... no, zmeniť. Málokedy sa stane, že motor sedí presne na to, čo potrebujeme, však?
Nina: Presne tak, Filip. A tu prichádza na scénu svet mechanických prevodov. Je to ako mať prekladač medzi jazykom motora a jazykom stroja, ktorý poháňa.
Filip: Prekladač... to sa mi páči. Takže prevody nám v podstate menia rýchlosť a silu?
Nina: Presne. Znižujú alebo zvyšujú otáčky, a tým pádom zvyšujú alebo znižujú krútiaci moment. A to všetko s čo najmenšími stratami. To je ich hlavná úloha.
Filip: Dobre, takže poďme na tie najzákladnejšie – ozubené kolesá. Tie pozná asi každý. Dve kolieska so zubami, ktoré do seba zapadajú. Znie to jednoducho.
Nina: Znie, ale diabol je v detailoch. Aby taký ozubený prevod fungoval správne, musí spĺňať niekoľko kľúčových podmienok.
Filip: Som zvedavý. Čo je prvá podmienka?
Nina: Po prvé, musí zaistiť konštantný prevodový pomer. To znamená, že pomer otáčok medzi hnacím a hnaným kolesom sa nesmie meniť. Musí to byť stabilné a predvídateľné.
Filip: Logické. A ďalej?
Nina: Potom je tu tvar zubov. Musia byť extrémne pevné, aby vydržali obrovské tlaky a neohli sa. Zároveň musia byť odolné voči opotrebeniu, lebo sa neustále o seba trú.
Filip: Takže musia byť ako taký superhrdina vo svete strojárstva – silné a nezničiteľné.
Nina: Presne tak! A navyše, musia byť vyrobené hospodárne. Čiže z čo najlacnejšieho, no stále dostatočne pevného materiálu. A výroba musí byť jednoduchá.
Filip: A je toho ešte viac?
Nina: Áno, ešte dve dôležité veci. Musia fungovať správne aj pri malých nepresnostiach vo výrobe alebo montáži. A, samozrejme, musia mať dlhú životnosť, byť čo najtichšie a jednoduché na údržbu.
Filip: Dobre, požiadaviek je dosť. Spomínala si „prevodový pomer“. Môžeme si to vysvetliť jednoduchšie? Čo to presne znamená?
Nina: Jasné. Predstav si prevody na bicykli. Keď si dáš vzadu veľké koliesko, šliapeš rýchlo, ale bicykel ide pomaly do kopca. To je prevod do pomala.
Filip: A keď si dám malé koliesko, šliapem pomaly, ale na rovine idem ako raketa.
Nina: Presne! A prevodový pomer, označený ako 'i', je len číslo, ktoré nám toto hovorí. Je to pomer otáčok hnacieho kolesa k otáčkam hnaného kolesa.
Filip: Takže ak sa motor otočí desaťkrát a výstupné koleso len raz, pomer je desať ku jednej?
Nina: Presne tak. A toto číslo vieme vypočítať aj z priemerov kolies alebo, čo je najčastejšie, z počtu zubov. Viac zubov na hnanom kolese znamená prevod do pomala.
Filip: A keď je ten pomer, to 'i', väčšie ako jedna?
Nina: Ak je i väčšie ako jedna, ide o prevod do pomala. Spomaľujeme otáčky, ale zvyšujeme silu – krútiaci moment. Ideálne do toho kopca.
Filip: A ak je menšie ako jedna? To sa asi často nestáva, však?
Nina: Stáva sa, volá sa to prevod do rýchla. Zvyšujeme otáčky na úkor sily. Používa sa to napríklad v niektorých vretenách obrábacích strojov.
Filip: Super, toto je jasné. Ale počul som aj o zložitejších typoch, napríklad planétových prevodovkách. To znie ako niečo z vesmíru.
Nina: A ono to tak trochu aj vyzerá! Predstav si našu slnečnú sústavu. Máš centrálne, alebo „slnečné“ koleso. Okolo neho obiehajú menšie kolesá, „satelity“ alebo „planéty“.
Filip: A tie sú spojené nejakým držiakom?
Nina: Áno, ten sa volá unášač. A to všetko je uzavreté vo veľkom kolese s vnútorným ozubením, ktorému hovoríme korunové koleso. Je to vlastne taká mechanická galaxia v malej krabičke.
Filip: To znie fascinujúco. A aké to má výhody oproti obyčajným dvom kolesám?
Nina: Obrovské. Sú oveľa menšie a kompaktnejšie pri rovnakom výkone. Navyše, zaťaženie sa rozkladá na viacero satelitov, takže majú dlhšiu životnosť a sú odolnejšie.
Filip: Znie to ako ideálne riešenie. Má to aj nejaké nevýhody?
Nina: Samozrejme. Sú konštrukčne oveľa zložitejšie a drahšie na výrobu. A keďže je tam toľko pohyblivých častí, aj zaťaženie ložísk je vyššie.
Filip: Dobre, takže planétovky sú super, ale drahé. Existuje ešte niečo presnejšie? Napríklad pre robotiku?
Nina: Určite. Tam kraľujú harmonické a cykloidné prevodovky. To je už naozaj vysoká škola presnosti.
Filip: Harmonická prevodovka... to znie, akoby hrala hudbu.
Nina: No, je skôr tichá. Jej princíp je geniálny. Má len tri časti: tuhé vonkajšie koleso, pružný vnútorný prstenec s o dva zuby menej, a v strede eliptický „generátor vĺn“.
Filip: Generátor vĺn? Čo ten robí?
Nina: Ten generátor, čo je v podstate eliptické ložisko, zdeformuje ten pružný prstenec do tvaru elipsy. Tým pádom sa zuby dotknú tuhého kolesa len na dvoch miestach.
Filip: A keď sa generátor otáča...
Nina: ...tak tá elipsa rotuje a posúva bod záberu. A keďže má pružný prstenec menej zubov, po jednej otáčke generátora sa voči tomu tuhému posunie o dva zuby dozadu. Tým dosiahneme obrovský prevodový pomer na minimálnom priestore.
Filip: Páni. To je... šialene chytré. A cykloidné sú podobné?
Nina: V princípe áno, tiež sa používajú pre vysokú presnosť. Ale namiesto pružného prstenca používajú špeciálne tvarované disky, satelity s cykloidným ozubením, ktoré sa odvaľujú po vnútorných čapoch. Výsledok je podobný – vysoká presnosť, ale sú ešte tuhšie, no s o niečo nižšou účinnosťou.
Filip: Doteraz sme sa bavili o zmene rotačného pohybu na iný rotačný pohyb. Ale čo ak potrebujem z rotácie spraviť pohyb priamočiary? Ako napríklad v 3D tlačiarni.
Nina: Výborná otázka! Na to máme transformačné mechanizmy. A tými najznámejšími sú guľôčková a valčeková skrutka.
Filip: Znie to ako obyčajná skrutka s maticou.
Nina: Princíp je rovnaký, ale prevedenie je oveľa sofistikovanejšie. V guľôčkovej skrutke sa medzi závitmi skrutky a matice pohybujú malé oceľové guľôčky.
Filip: Aha, takže sa to nešúcha, ale kotúľa! To musí znamenať menšie trenie.
Nina: Presne! Trenie je minimálne. Mechanická účinnosť môže byť až 98 percent. To znamená extrémne presné polohovanie, vysokú rýchlosť a dlhú životnosť.
Filip: Aké to má nevýhody? Znie to dokonale.
Nina: Vyžaduje to dokonalú čistotu a mazanie. A keďže je tam takmer nulové trenie, ak vypneš motor, záťaž môže skrutkou pohnúť naspäť. Potrebuje preto často pomocnú brzdu.
Filip: A valčeková skrutka?
Nina: Tá je ešte o level vyššie. Namiesto guľôčok používa planétovo usporiadané valčeky. Vydrží oveľa väčšie zaťaženie, je tuhšia a dosahuje ešte vyššie rýchlosti a zrýchlenia. Je to taký Rolls-Royce medzi pohybovými skrutkami.
Filip: Takže od jednoduchých ozubených kolies až po mechanické galaxie a skrutky s guľôčkami... Svet prevodov je naozaj pestrý.
Nina: Je, a každý typ má svoje presné miesto a účel. Od prevodovky v aute až po rameno robota, ktoré ti skladá telefón. Všade je nejaká forma prevodu.
Filip: Super. Takže teraz chápeme, ako z motora dostaneme presne taký pohyb, aký potrebujeme. Ale ako to celé riadime a zabezpečíme, aby to bolo stabilné? O tom si povieme nabudúce, keď sa pozrieme na statickú stabilitu elektrických pohonov.
Filip: Tak a sme vo finále. Toto je naša posledná téma. Prešli sme toho naozaj dosť, a teraz sa pozrieme na niečo, čo pomáha strojom vedieť, kde sa čo nachádza. Reč je o snímačoch polohy.
Nina: Presne tak, Filip. A je to kľúčová téma. Stroje by bez nich boli slepé. V podstate ich môžeme rozdeliť na dve hlavné skupiny. Kontaktné, ktoré sa fyzicky dotýkajú meraného objektu, a bezkontaktné, ktoré to nepotrebujú.
Filip: A potom je tu delenie podľa fyzikálneho princípu, však? Odporové, indukčné, kapacitné... je ich celkom dosť.
Nina: Áno, ale dnes sa zameriame hlavne na dva typy, ktoré sú veľmi bežné: indukčné a optické.
Filip: Super. Začnime teda tými indukčnými. Ako fungujú? Znie to... magneticky.
Nina: Tvoj inštinkt je správny. Využívajú zmeny magnetického poľa. Predstav si napríklad taký selsyn. Je to v podstate indukčný stroj s rotorom a statorom.
Filip: Ako malý elektromotor?
Nina: Dá sa to tak povedať. Používa sa na diaľkovú indikáciu uhla natočenia. Trochu ako magické prepojenie na diaľku – otočíš jedným a druhý, vzdialený, sa otočí rovnako.
Filip: A čo resolver? To znie ako niečo, čo rieši problémy.
Nina: A aj rieši! Konkrétne problém merania uhla a rýchlosti. Funguje na princípe rotačného transformátora. Má jednu cievku na rotore a dve na statore, pootočené o 90 stupňov. Ako sa rotor otáča, v sekundárnych cievkach sa indukujú napätia, ktoré sú vzájomne posunuté.
Filip: A z toho sa dá vypočítať presná poloha?
Nina: Presne tak. Veľkou výhodou je, že neobsahujú žiadne polovodiče, takže sú extrémne odolné, napríklad v prostredí so zvýšenou radiáciou. Ale pozor, sú citlivé na externé magnetické polia. Takže žiadne obrie magnety v okolí.
Filip: Rozumiem. Poďme teraz od magnetov k svetlu. Optické snímače polohy. Tie si viem predstaviť jednoduchšie. Svetelný lúč, ktorý niečo prerušuje?
Nina: V podstate áno! Predstav si disk s presne vyrezanými otvormi. Na jednej strane je zdroj svetla, na druhej senzor. Ako sa disk otáča, lúč je prerušovaný a senzor počíta impulzy.
Filip: To znie ako inkrementálny snímač. Počíta prírastky, alebo teda „kroky“.
Nina: Si na správnej stope. Počet impulzov je priamo úmerný zmene polohy. Čím viac impulzov na otáčku, tým vyššie rozlíšenie... a, samozrejme, aj vyššia cena. Majú ale jednu nevýhodu.
Filip: Akú?
Nina: Nevedia určiť smer rotácie. Len to, že sa niečo pohlo. Ale to sa dá vyriešiť pridaním druhého kanála, ktorého signál je fázovo posunutý o 90 stupňov.
Filip: Takže inkrementálne snímače sú fajn, ale po vypnutí napájania zabudnú, kde boli. Čo ak potrebujem, aby si stroj pamätal svoju polohu?
Nina: Na to sú tu absolútne snímače. Tie majú na disku unikátny kód pre každú jednu polohu. Nepočítajú len impulzy, ale priamo čítajú „adresu“. Čiže aj po vypnutí a zapnutí presne vedia, kde sa nachádzajú.
Filip: Aha! Takže tam sa používa napríklad binárny alebo Grayov kód?
Nina: Presne tak. Používajú sa v aplikáciách, kde je kritické poznať presnú polohu okamžite po štarte.
Filip: Dáva to zmysel. Takže, aby sme to zhrnuli: indukčné snímače využívajú magnetizmus a sú extrémne odolné. Optické zase svetlo, pričom inkrementálne počítajú kroky a absolútne poznajú svoju presnú adresu.
Nina: Perfektné zhrnutie, Filip. Vidím, že si dával pozor.
Filip: Snažil som sa. Týmto sme sa dostali na úplný koniec nášho dnešného podcastu. Nina, veľmi pekne ti ďakujem za všetky cenné informácie.
Nina: Aj ja ďakujem za pozvanie. Bolo mi potešením.
Filip: A vám, milí poslucháči, ďakujeme za pozornosť. Dúfame, že ste sa naučili niečo nové. Majte sa krásne a dopočutia nabudúce pri Studyfi Podcaste.