Yleistä
Pulssianturit yksinkertaistavat koneen ja sitä ohjaavan au-
tomatiikan välisen kytkennän. Ne toimivat takaisinkytkentä-
eliminä useissa säätösovelluksissa muodostamalla pyörivän
akselin liikkeestä digitaalisen tiedon käsittelyä tai näyttöä
varten.
Mikä on pulssianturi?
Pulssianturi muistuttaa moottoria, joka koostuu pyörivästä
akselista, kotelosta ja sähköisestä liitännästä. Itse asiassa
pulssianturi on pyörivä kytkin, jonka napojen ja asentojen
määrä voi suurestikin vaihdella sen mukaan minkä tyyppinen
anturi on kyseessä.
Pulssianturilla mittaaminen – mekaanisen liikkeen muuttami-
nen digitaaliseksi arvoksi – tapahtuu liittämällä pulssianturin
akseli vaihteella tai joustavalla kytkimellä koneen pyörivään
akseliin.
Kuinka mittaustieto muodostetaan anturissa riippuu siitä,
minkälaista anturia käytetään. Kaksi tärkeintä anturityyppiä
ovat inkrementtianturi, jota yleisesti kutsutaan pulssianturiksi
sekä absoluuttikulma-anturi.
Yhdessä nämä anturityypit muodostavat perustan digitaa-
lisille järjestelmille, jotka ovat syrjäyttäneet perinteiset analo-
giset järjestelmät.
Toimintaperiaate
Kun pulssianturin akselia käännetään, anturi generoi lähtöi-
hinsä pulssijonon. Yksi pulssi vastaa tiettyä jako-osaa täy-
destä akselin kierroksesta. Koska kaikki pulssit ovat saman-
laisia, tieto käännetystä kulmasta muodostetaan laskemalla
pulsseja niin, että laskurin arvo vastaa joka hetkellä sitä jako-
osien (inkrementtien) määrää, jonka akseli on kääntynyt.
Pulssit muodostetaan yleisimmin käyttämällä optista tekniik-
kaa. Läpinäkyviin ja tummennettuihin sektoreihin jaettu kiek-
ko pyörii pienen valonlähteen ja valontunnistimen välissä.
Pulssit muodostuvat tummennetun alueen katkaistessa va-
lon pääsyn tunnistimeen.
PULSSITIEDON TUNNISTUS
Pulssianturin sydän on akseliin kiinnitetty koodikiekko, jossa
on samankokoisia läpinäkyviä ja läpinäkymättömiä alueita.
Kiekon toisella puolella on alumiiniarsenidi-valonlähde ja vas-
tapuolella valoherkkä vastaanotin.
Pulsseissa itsessään ei ole asematietoa, vaan pulssit on vie-
tävä ulkopuoliseen laskuripiiriin, joka laskee niiden määrän.
Kun koodikiekko on paikallaan, valoherkän vastaanottimen
lähtö on joko aktiivinen tai passiivinen eikä pulsseja synny.
Laskuriin kertynyt pulssimäärä kertoo kuinka paljon akseli on
kääntynyt.
Pulssianturilla on useita etuja:
- Edullinen hinta
- Nollausmahdollisuus
- Mahdollisuus mitata nopeutta (nopeuslaskurilla).
YKSIKANAVAINEN - KAKSIKANAVAINEN - NOLLAPULSSI
Pulssiantureita saa sekä yksi- että kaksikanavaisina. Kaksi-
kanavaisen pulssianturin pyörimissuunta voidaan tunnistaa,
koska anturissa on kaksi valoherkkää tunnistinta, jotka muo-
dostavat 90° (sähköasteita) vaihesiirrossa olevat suorakaide-
aaltopulssit. Yksinkertaisella logiikkakytkennällä pystytään
tunnistamaan kummalta kanavalta pulssi tulee ensin, ja sen
mukaan päättelemään kiekon pyörimissuunta.
Nollapulssi on kerran kierroksella syntyvä pulssi, joka on
kiinteässä suhteessa muihin pulssikanaviin. Sitä voidaan
käyttää kääntymiskulman referenssipisteenä tai laskurin
automaattiseen uudelleen asetteluun (RESET). 
SÄHKÖINEN KYTKENTÄ
Pulssianturin sähköinen kytkeminen tapahtuu liittimen tai
kaapelilähdön kautta. Kun kaapelointi on pitkä tai siihen voi
kohdistua sähköisiä häiriöitä, on syytä käyttää anturia, jossa
on Line driver -lähtö (LD). Pulssianturit voidaan
varustaa balansoidulla linjalähettimellä (Line driver). Tämä
mahdollistaa yli 100 kHz:n signaalin siirtämisen yli 100 m:n
matkan normaalilla suojatulla parikierretyllä kaapelilla ilman
vaihe-eron tai aaltomuodon muutoksia.
MEKAANINEN KYTKENTÄ
Jotta liike välittyisi pulssianturin akselille ilman välystä ja
oikealla nopeudella, pitää käyttää pulssianturikäyttöön sovel-
tuvaa pienoiskytkintä, jonka asennus on tehtävä huolellisesti.
Kytkimen täytyy olla vääntöjäykkä ja poikittaissuuntaan
joustava. Kytkin kompensoi pienet radiaali-, kulma- ja ak-
siaalipoikkeamat ja pidentää olennaisesti laakerien kes-
toikää.
Pulssianturin lähtömomentti on hyvin pieni, eikä joustavaan
kytkimeen kohdistu suurta voimaa. Anturin akselia ei tarvitse
eikä saa koneistaa, sillä se saattaa vaurioittaa laakereita ja
koodikiekkoa.