Pengekod inkremental melaporkan gerak sebagai denyut; pengawal mesti mengiranya dan, selepas setiap kitaran kuasa, mewujudkan semula kedudukan melalui pengasalan. Pengekod mutlak menghapuskan kerapuhan itu: ia mengeluarkan kata kedudukan unik sebaik sahaja ia dihidupkan, tanpa gerakan rujukan. Dalam satu pusingan, landasan pusingan tunggal membekalkan kata itu; merentasi banyak pusingan, peringkat berbilang pusingan mesti mengingati berapa kali aci berpusing walaupun ketika mesin dan rel 24 Vnya dimatikan. Keperluan tunggal itu — mengekalkan kiraan pusingan selama berbulan atau bertahun tanpa bekalan utama — ialah sebab seluruh kelas pengekod berbilang pusingan membawa sumber sandaran dalaman dan sebab seni bina bekalan mereka terbahagi kepada dua domain yang sangat berbeza. Kertas pertama mengenai sandaran nikel-logam hidrida untuk pengekod mutlak ini menerangkan prinsip kerja dan profil beban yang terhasil: domain aktif, di mana ASIC pengekod magnetik atau optik dan antara muka talian SSI, BiSS-C atau EnDat menarik puluhan miliampere daripada bekalan 5 V atau 10 hingga 30 V; dan domain pengekalan, di mana pembilang kuasa rendah mesti dikekalkan hidup pada mikroampere daripada sel sandaran melalui suis bekalan automatik tanpa gangguan. Peranti sebenar melabuhkan angka — cip pengekod magnetik merentangi 3.0 hingga 5.5 V dengan penukaran bersepadu ke bateri sandaran dan bendera ralat untuk bateri rendah, lebih laju dan CRC; modul magnetik padat dengan resolusi pusingan tunggal 12-bit dan berbilang pusingan 16-bit; dan pengekod industri dinilai pada 12,000 rpm dan tolak 40 hingga 100 darjah C — sebelum kertas kemudian beralih kepada pemilihan dan kelayakan sumber.
Landasan pusingan tunggal menyelesaikan sudut dalam satu pusingan aci — 12 bit memberi 4,096 langkah, pengekod optik atau magnetik kelas atas memanjangkan resolusi pusingan tunggal ke arah 17 bit. Peringkat berbilang pusingan mengira pusingan, lazimnya 12 hingga 16 bit dan, dalam pengekod optik premium, sehingga 29 bit digabungkan. Apabila dirangkaikan, kedua-dua nilai membentuk satu kata kedudukan mutlak yang sah serta-merta selepas dinyalakan, jadi paksi terpacu, angkat kren atau meja putar tahu tepat di mana ia berada tanpa bergerak ke suis rujukan.
Semasa pengekod dikuasakan, mengira pusingan adalah remeh; kesukarannya ialah aci masih boleh dipusing — dengan tangan, oleh graviti, semasa penyelenggaraan — semasa sistem kawalan dimatikan. Apa yang mengekalkan kiraan berbilang pusingan semasa selang itu mentakrifkan seni bina memori pengekod: pembilang elektronik berbuffer bateri, peringkat penuaian tenaga yang menjana denyut pengiraan sendiri daripada putaran, atau kereta api gear mekanikal fizikal. Kertas ini menumpukan pada yang pertama, reka bentuk berbuffer bateri yang masih mendominasi katalog servo dan automasi arus perdana.
Dalam operasi biasa pengekod menarik arus aktifnya daripada pengawal: modul magnetik yang diterbitkan menyatakan bekalan 4.5 hingga 5.5 V dengan arus tanpa beban pada tertib puluhan miliampere (modul BiSS-C padat memetik kira-kira 70 mA tanpa beban), manakala pengekod input lebar menerima 10 hingga 30 V DC dan menarik kurang arus pada voltan lebih tinggi kerana pengawalaturan dalaman lebih cekap. Antara muka — jam dan data SSI, BiSS-C, EnDat atau pemacu talian RS-422 — menambah beban hanya semasa diclock.
Apabila bekalan luaran hilang, suis dalaman memindahkan pembilang berbilang pusingan dan hujung hadapan penderiaan kuasa rendahnya ke sumber sandaran, di mana arus jatuh ke julat mikroampere yang diperlukan hanya untuk mengesan putaran perlahan dan menambah daftar kiraan tidak meruap atau dikekalkan. Rajah animasi pertama melapisi domain fungsi ini; yang kedua membezakan rejim miliampere aktif dan mikroampere pengekalan merentasi kitaran kuasa berulang, menggambarkan mengapa saiz sandaran didominasi bukan oleh tenaga semasa berjalan tetapi oleh nyahcas diri ketika rehat dan arus pengekalan sepanjang tahun.
Cip pengekod magnetik moden menyepadukan seni bina bekalan dan bukannya menyerahkannya kepada diod diskret. Peranti wakil beroperasi dari 3.0 hingga 5.5 V, merangkumi penukaran bekalan bersepadu ke bateri sandaran, mengeluarkan data berbilang pusingan dan pusingan tunggal yang disegerakkan melalui SSI dengan bit ralat, pariti dan penyegerakan, dan menaikkan output ralat pada lebih laju, bateri rendah dan kegagalan CRC. Penyepaduan laluan kuasa menghapuskan kejatuhan voltan dan ketidakpastian diod-OR luaran dan menjamin tiada pusingan terlepas dalam milisaat ketika rel utama runtuh dan sandaran mengambil alih.
Penukaran ini mempunyai aspek masa nyata yang keras: jika paksi yang dimatikan dipusing lebih cepat daripada yang boleh dikira oleh hujung hadapan pengekalan dengan arus sandaran kecilnya, kiraan menjadi kabur — justeru bendera ralat lebih laju yang eksplisit. Pereka mesti memadankan voltan dan arus tersedia sumber sandaran dengan tetingkap sandaran yang ditetapkan cip (satu keluarga membenarkan sandaran 3 hingga 5.5 V) dan menganggap amaran bateri rendah sebagai isyarat penyelenggaraan terancang, bukan penggera yang diabaikan sehingga kedudukan hilang.
SSI kekal sebagai antara muka jam/data titik-ke-titik teguh yang paling mudah; BiSS-C menambah komunikasi digital dua hala yang lebih pantas; EnDat dan varian fieldbus proprietari membawa kedudukan serta diagnostik, termasuk status kesihatan sandaran pengekod itu sendiri. Resolusi dan kelajuan naik bersama — modul padat mencapai jam SSI 2 MHz dan 12,000 rpm — tetapi arus antara muka hanya aktif apabila pengawal menclock pengekod, jadi ia sepenuhnya milik domain berkuasa dan tidak menghabiskan sandaran.
Saluran diagnostik inilah yang menjadikan sumber sandaran terurus bernilai: daripada menemui sandaran mati selepas kehilangan kedudukan pengasalan, pengawal boleh membaca bendera bateri rendah melalui BiSS-C atau EnDat semasa operasi biasa dan menjadualkan penggantian atau cas semula sebelum kiraan berbilang pusingan terancam. Ini menukar sel syiling yang tidak kelihatan dan mudah gagal kepada elemen yang dipantau dan boleh diramal dalam pelan penyelenggaraan.
Perbandingan bebas seni bina berbilang pusingan berterus terang tentang kelemahan reka bentuk berbuffer bateri: ia mengekalkan kedudukan hanya selagi sel dalamannya memegang cas — lazimnya tiga hingga sepuluh tahun setiap elemen untuk sel litium primer — dan apabila sel itu habis, pengekod mengalami kehilangan kedudukan menyeluruh dan mesti diasalkan semula. Reka bentuk penuaian tenaga (Wiegand) menyingkirkan sel luar dengan menjana tenaga pengiraan daripada putaran aci, tetapi ia tidak dapat mengira pecahan pusingan pertama selepas pemadaman lama dan kapasitor storannya menua pada skala kira-kira satu dekad; kereta api gear mekanikal mengelak elektronik tetapi memperkenalkan gear yang haus.
Memahami mod kegagalan ini merangka masalah reka bentuk bateri dengan betul. Sumber sandaran bukan bateri daya tarikan kecil yang menyalurkan kerja; ia ialah takungan pengekalan jangka hayat, arus ultra rendah yang musuh terbesarnya ialah nyahcas sendiri dan output yang diperlukan ialah arus tahap mikroampere terjamin pada suhu terkadar terendah, dengan margin amaran mencukupi untuk mengelak operasi pengasalan semula tidak terancang.
Analisis menghasilkan spesifikasi berlapis untuk sumber sandaran: voltan yang dipadankan dengan pin sandaran cip pengekod dengan penukaran bersih tanpa gangguan; belanjawan arus pengekalan dalam rejim mikroampere yang dikekalkan sepanjang selang tanpa kuasa yang diperlukan; operasi merentasi seluruh julat suhu pengekod, yang bagi pengekod magnetik industri mencapai tolak 40 hingga 100 darjah C; diagnostik bateri rendah yang boleh dibaca; dan strategi servis ditetapkan yang menghalang kehilangan kedudukan menyeluruh secara senyap. Kertas kedua menukar keperluan ini kepada pemilihan sumber yang konkrit, membandingkan sandaran nikel-logam hidrida boleh cas semula dengan litium primer, kapasitor dan penuaian tenaga; yang ketiga memetakan bukti EMC, alam sekitar dan piawai bateri yang mesti dikumpulkan oleh vendor pengekod.
Menganggap memori berbilang pusingan sebagai masalah reka bentuk dwi-bekalan — bukannya 'tambah sel syiling' — inilah yang memisahkan pengekod yang menyala ke kedudukan betul selepas bertahun perkhidmatan terputus-putus daripada yang memaksa gerakan rujukan tidak terancang, kadang kala berbahaya.
Weijiang Power mereka bentuk dan mengeluarkan sel nikel-logam hidrida tertutup dan pek industri yang dipadankan untuk peralatan terpencil, luar grid dan berkaitan keselamatan, dan menyokong rakan kongsi OEM dengan fail prestasi IEC 61951-2, bukti keselamatan IEC 62133-2, pencirian beban denyut, ujian julat suhu luas dan pengesahan bersama pengecas/pek. Beritahu kami kitar tugas anda, arus puncak, julat suhu, sasaran autonomi dan piawaian yang mesti dipenuhi produk anda, dan jurutera kami akan menentukan gabungan sel-dan-pek yang melindungi masa jalan, kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan. Lihat rangkaian di halaman produk.
