انکودر قطعه ای بسیار کاربردی و مهم در صنعت است که در دسته سنسور های فیدبک قرار می گیرد.
انکودر چیست؟
انکودر قطعه ای بسیار کاربردی و مهم در صنعت است که در دسته سنسور های فیدبک قرار می گیرد. معنی واژه encoder کد گذار می باشد که مختصات صفحه گردان یا خطی خود را کدگذاری میکند و آن را به صورت الکتریکی به کنترلر مربوطه ارسال می نماید. انکودر در صنایع مختلف برای گرفتن فیدبک موقعیت از محیط است و با استفاده از آن می توان یک سیستم حلقه بسته ایجاد کرد.
نوع های انکودر
انکودر را می توان به دو صورت خطی و چرخشی تقسیم کرد؛ انکودر های خطی که با نام خط کش شناخته می شوند در حرکات خطی، با دقت بالا و در کورس های کوتاه مورد استفاده است کاربرد دارند.
انواع انکودرهای دوار نیز به دو نوع انکودر ابسولوت (Absolute) یا مطلق و انکودر افزایشی یا اینکریمنتال تقسیم می شوند. انکودر خطی به دو نوع، خط کش اهمی و خط کش مغناطیسی تقسیم بندی می شوند.
انکودر افزایشی (incremental)
عملکرد انکودر افزایشی به وسیله نور و در بعضی موارد مغناطیس انجام می شود به این صورت که درون انکودر نوری افزایشی یک صفحه دوار قرار دارد که بر روی آن صفحه سوراخ های زیاد وجود دارد. با هر بار حرکت صفحه، سوراخ ها از مقابل منبع نور عبور میکنند، نور از سوراخ عبور کرده و به سنسور گیرنده نور برخورد میکند. با هر بار عبور نور از سوراخ اصطلاحا یک پالس می اندازد.
شبیه ساز کارکرد انکودر نوری افزایشی
دقت انکودر نوری افزایشی با بیشتر شدن تعداد سوراخ ها مرتبط است و هر چه این سوراخ ها بیشتر باشد، دقت انکودر نیز بیشتر است. به عنوان مثال اگر در یک انکودر تعداد 360 سوراخ را داشته باشیم، از آنجا که کل صفحه 360 درجه است، در نتیجه انکودر مورد نظر از دقتی برابر با 1 درجه برخوردار است.
فرمول دقت انکودر افزایشی
انکودر های مغنایسی هم به همین صورت کار می کنند اما به جای سوراخ های صفحه گردان قطب های N و S و یک سنسور مغناطیسی این کار را انجام می دهند.
انکودر مغناطیسی
خاصیت انکودر افزایشی بدین دلیل که مقدار تغییرات حرکت را مشخص میکند و قادر به تعیین موقعیت نیست. برای همین بیشتر برای اندازه گیری سرعت استفاده می شود. برای سیستم هایی که موقعیت اندازه گیری می شود حتما نیاز به پیدا کردن موقعیت صفر هومینگ با استفاده از سنسور و لیمیت سوییچ می باشد.
انکودر مطلق (Absolute)
طرز کار انکودر چرخشی مطلق به این صورت است که درون آن یک صفحه دوار قرار دارد که این صفحه متشکل از چندین قسمت. به هر یک از این لاین ها که از مرکز دایره شروع شده و تا محیط آن ادامه دارد، یک نور می تابد و متناظر با آن سنسور ها آن ها را دریافت می کنند. تعداد این خط ها بیت انکودر را مشخص می کند.
شبیه ساز کارکرد انکودر مطلق
با توجه به نوع ساختار، انکودر ابسولوت (انکودر مطلق) در مقایسه با افزایشی از دقت بیشتری برخوردار است.
فرمول دقت انکودر مطلق
نکته: در انکودر مطلق به تعداد بیت ها سیم وجود دارد.
انکودر های مطلق به خاطر ساختار خود با هر دور چرخش شفت موقعیت خود را صفر می کنند.
اجزای داخلی انکودر مطلق
برای همین در بعضی از انواع آن ها که قیمت بالاتری دارند و با نام مولتی ترن شناخته می شوند، باتری و چرخ دنده هایی وجود دارد که این تعداد دور ها را در خود ذخیره می کند تا بتوان در چرخش های بیشتر از 360 درجه موقعیت را حفظ کرد.
انکودر کالسکه
انکودر چرخ دار کالسکه ساختاری است که اجازه می دهد که از انکودر چرخشی برای حرکات خطی استفاده کنیم.
کاربرد انکودر کالسکه در صنایعی مانند صنایع کاشی سازی است که مثلا هر به ازای هر یک متر، قرار است سنگ برش بخورد این نکته را بدانید دقت انکودر کالسکه ای بر اساس میلی متر، سانتی متر و یا متر است. مثلا انکودر کالسکه ای با دقت یک میلیمتر، به ازای هر یک میلیمتری که طی میشود یک پالس می اندازد.
کاربرد انکودر در برش ورق
انکودر خطی (خط کش دیجیتال)
عملکرد انکودر خطی که به آن خط کش پالسی یا خط کش دیجیتالی نیز گفته میشود کاملا مشابه با انکودر چرخشی است با این تفاوت که صفحه به کار رفته در آن به جای اینکه گرد باشد به صورت یک خط مستقیم است. در این نوع encoder، دقت اندازه گیری را فاصله بین حفره تعیین میکند. به عنوان مثال اگر فاصله بین سوراخ ها 0.1 میلیمتر باشد، دقت این انکودر هم برابر با 0.1 میلیمتر است، یعنی با هر 0.1 میلیمتر حرکت، انکودر یک پالس را ثبت میکند.
شبیه ساز کارکرد انکودر خطی
خط کش اهمی (مقاومت متغیر)
در واقع خط کش اهمی یک نوع مقاومت متغیر است که مقدار حرکت را از طریق اندازه گیری تغییرات مقدار مقاومت محاسبه میکند به این صورت که وقتی سیم متغیر جابجا شده و به جلو یا عقب میرود، مقاومت سیم پیچ تغییر میکند و از طریق این تغییرات میتوان طول حرکت را اندازه گیری کرد. مثلا اگر به مقدار 5 اهم تغییر در مقدار مقاومت داشته باشیم، این به معنی این است که به میزان 10 سانتی متر جابجا شده ایم. به علت ساده بودن ساختار، این خط کش اهمی به لحاظ قیمت، ارزان تر از انکودر خطی است.
خط کش آنالوگ مغناطیسی
خط کش آنالوگ مغناطیسی میله ایست که به چندین قطعه تقسیم شده که هر قطعه قطب N یا S آهنربا است. در روبروی این میله، یک میله مغناطیسی دیگر نیز در حال حرکت است. با حرکت میله دوم بر روی میله اول، وقتی قطب های همنام در مقابل هم قرار گیرند، به دلیل خاصیت مغناطیسی، میله ها یکدیگر را دفع میکنند و وقتی قطب های غیرهمنام روبروی هم قرار بگیرند میله ها یکدیگر را جذب میکنند. بر اساس جذب ها و دفع های انجام شده مقدار حرکت اندازه گیری میشود.
شبیه ساز کارکرد خط کش آنالوگ مغناطیسی
این نوع خط کش کاربردهای متنوعی دارد. مثلا در یک دستگاه تزریق پلاستیک که قرار است کاور موبایل تولید کند، دستگاه تزریق باید با دقت خیلی زیاد و در حد صدم میلیمتر حرکت کند زیرا اگر دستگاه یک مقدار بیشتر جلو برود، کاور موبایل تولیدی ضخیم شده و برای موبایل تنگ میشود و اگر هم کمتر از مقدار تعیین شده حرکت کند، کاور نازک تر شده و برای موبایل گشاد میشود بنابراین به دقت بسیار بالایی نایز است تا اندازه ها دقیقا به مقدار تعیین شده در بیایند، خط کش مغناطیسی این مقدار را اندازه میگیرد و آن را گزارش میدهد.
تا به اینجا انواع انکودر ها را شناختیم، حالا شما باید تصمیم بگیرید که چه نوعی از انکودر به کار شما می آید. بعد از انتخاب نوع انکودر مورد نظر خود در بین انواع انکودر که ممکن است ابسولوت باشد یا مطلق، نوری باشد یا چرخ دار و... بقیه کار را به آرتا تجارت اینده بسپارید تا نسبت به نوع کارکرد، مکان انکودر بر روی دستگاه، مدت زمانی که باید کار کند و... به شما بهترین برند را پیشنهاد دهند.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.
آرتا تجارت اینده نمایندگی رسمی فروش محصولات انکودر، ایواتا ، TR Electronic , ENCODER