آیا با مفهوم انکودر آشنا هستید و به چه می‌پردازد؟ در این مقاله، قصد داریم انواع انکودرها به همراه کاربردهای آنها را معرفی نماییم. لطفاً تا انتهای مقاله همراه ما باشید تا در مورد انکودر مطالب مهمی را بررسی کنیم.
قبل از آشنایی کامل با عملکرد انکودر، ابتدا باید مفهوم و کارکرد این وسیله را درک کنید. بنابراین، در این مقاله با ما همراه شوید تا با این موضوع آشنا شوید.
انکودر، یک حسگر حرکت مکانیکی است که به تولید سیگنال‌های دیجیتال در پاسخ به حرکت می‌پردازد. به عنوان یک دستگاه الکترومکانیکی، قادر است اطلاعات مربوط به موقعیت، سرعت و جهت را برای کاربران سیستم کنترل حرکت فراهم کند.
انکودرهای خطی و دورانی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: مطلق و افزایشی. هر دو نوع از نظر ساختار کاملاً مشابه هستند؛ اما از نظر خصوصیات فیزیکی و حرکت با یکدیگر تفاوت دارند.
۱. انکودر افزایشی (انکودر افزایشی)
انکودر چرخشی افزایشی همچنین به عنوان انکودر کوادراتور نیز شناخته می‌شود. این نوع از سنسورها برای اندازه‌گیری زاویه از شاخص‌های نوری، مکانیکی یا مغناطیسی استفاده می‌کنند.
انکودر چرخشی افزایشی از یک دیسک شفاف استفاده می‌کند که شامل بخش‌های مات است که فاصله‌های متفاوتی برای تعیین حرکت دارند. از دیود ساطع نور برای عبور از دیسک شیشه استفاده می‌شود و توسط ردیاب تصویر شناسایی می‌شود. این باعث می‌شود که انکودرها هنگام چرخش، پالس‌هایی با فواصل یکسان ایجاد کنند.
۲. انکودر مطلق (انکودر مطلق)
انکودر مطلق شامل اجزایی است که در انکودرهای افزایشی نیز یافت می‌شوند. آنها یک آشکارساز نوری و منبع نور LED را پیاده‌سازی می‌کنند اما به جای دیسک با خطوط به طور مساوی روی دیسک، از یک دیسک با الگوهای دایره متحدالمرکز استفاده می‌کنند.
۱. عملکرد انکودرهای مطلق
سیگنال خروجی تولید شده از یک انکودر مطلق در بیت‌های دیجیتالی قرار دارد که به یک موقعیت خاص اشاره دارد. این بیت‌ها توسط نوری که هنگام چرخش دیسک توسط دستگاه آشکارساز نوری دریافت می‌شود، تولید می‌شوند. سپس، نور دریافت شده به کد خاکستری ترجمه می‌شود که در نتیجه، هر موقعیت دارای یک پیکربندی بیت منحصر به فرد خود است.
۲. انکودر خطی
انکودر خطی یک سنسور، مبدل یا خواننده است که با مقیاسی که موقعیت را رمزگذاری می‌کند، مرتبط است. این سنسور مقیاس را می‌خواند و موقعیت را به سیگنال آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می‌کند که سپس به بازخوانی دیجیتالی می‌پردازد. حرکت از تغییرات موقعیت با زمان تعیین می‌شود. هر دو نوع انکودر خطی، نوری و مغناطیسی، با استفاده از این روش کار می‌کنند. با این حال، ویژگی‌های فیزیکی آنها آنها را از یکدیگر متمایز می‌کند.
منبع نور و لنز یک پرتو نور موازی ایجاد می‌کنند که از چهار پنجره شبکه اسکن عبور می‌کند. این چهار پنجره اسکن شده با فاصله ۹۰ درجه از یکدیگر تغییر مکان می‌یابند. سپس، نور از مقیاس شیشه عبور کرده و توسط حسگرهای نور تشخیص داده می‌شود. در ادامه، مقیاس هنگام حرکت واحد اسکن، پرتوی نوری را تشخیص می‌دهد. تشخیص نور توسط حسگر نور، خروجی‌های موج سینوسی تولید می‌کند. در نهایت، سیستم انکودر خطی با ترکیب سیگنال‌های جابجا شده، دو خروجی سینوسی ایجاد می‌کند که متقارن هستند، اما از فاز ۹۰ درجه خارج هستند.
انکودرها از طریق چرخشی که روی آنها نصب می‌شود، کنترل می‌شوند. شافت با توپی که در داخل انکودر قرار دارد، تماس می‌گیرد. با چرخش شافت، دیسک با خطوط شفاف و جامد در مدار این وسیله چرخش می‌کند. مدارهای آن شامل یک LED است که توسط یک دیود فوتوالکتریک گرفته شده و پالس‌هایی را به کاربر منتقل می‌کند. سرعت چرخش دیسک به سرعت شفتی که انکودر به آن متصل است بستگی دارد.
انکودرهای خطی:
اجزای اصلی انکودرهای خطی شامل یک واحد اسکن و سنسور مبدل است که با مقیاس انتقالی یا بازتابنده جفت می‌شود که موقعیت را رمزگذاری می‌کند. مقیاس یک انکودر خطی به طور کلی از شیشه‌ای ساخته شده و بر روی یک تکیه‌گاه سوار می‌شود. و واحد اسکن شامل یک منبع نور، سلول‌های نوری و یک قطعه شیشه‌ای دوم به نام شبکه اسکن است.
انکودرهای دوار:
اجزای اصلی این مدل شامل منابع نور، آشکارسازها و الکترونیک است. دیسک شامل یک الگوی منحصر به فرد از دایره‌های متحدالمرکز است و به طور متناوب بین بخش‌های مات و شفاف قرار دارد. این الگو پیکربندی‌های بیتی منحصر به فردی را ارائه می‌دهد و برای اختصاص موقعیت‌های خاص استفاده می‌شود.
انکودرهای افزایشی
اجزای اصلی انکودر افزایشی شامل دیسک شیشه، LED (دیود ساطع کننده نور) و آشکارساز عکس است. دیسک شفاف دارای بخش‌های مات است که نور را در یک فاصله منحرف می‌کنند، در حالی که بخش‌های شفاف اجازه عبور نور را می‌دهند. انکودر نوری از دیود ساطع کننده نور استفاده می‌کند که نور را از طریق بخش‌های شفاف دیسک تابانده است.
1. خودروها:
صنعت خودرو از انکودرها استفاده می‌کند، زیرا ممکن است حسگرهای حرکت مکانیکی برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار گیرند.
2. لوازم الکترونیکی مصرفی و تجهیزات اداری:
در صنعت الکترونیک مصرفی، انکودرها به طور گسترده‌ای از تجهیزات دفتری و اداری مانند تجهیزات اسکن PC، چاپگرها و اسکنرها استفاده می‌شوند.
3. صنعتی:
در صنعت، از انکودرها در ماشین‌های برچسب‌گذاری، بسته‌بندی و ابزارآلات با کنترل کننده‌های موتور یک و چند محور استفاده می‌شود. همچنین، انکودرها در کنترل دستگاه CNCنیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. پزشکی:
در صنعت پزشکی، انکودرها برای اسکنرهای پزشکی، کنترل حرکت میکروسکوپی یا نانوسکوپی، دستگاه‌های خودکار و پمپ‌های توزیع استفاده می‌شوند.
5. نظامی:
ارتش همچنین در استفاده از آنتن‌های موقعیت‌یاب از این وسیله استفاده می‌کند.
1. خروجی: نوع سیگنال خروجی مهم است.
2. وضوح مورد نظر (CPR): تعداد پالس‌ها در هر دور کامل چرخش محور، که وضوح را مشخص می‌کند.
3. سر و صدا و طول کابل: مقدار سر و صدای تولید شده و طول کابل می‌تواند تاثیرگذار باشد.
4. کانال شاخص: وجود کانال‌های اضافی برای تعیین موقعیت شاخص.
5. پوشش / پایه: پوشش محافظتی و نوع پایه مهم هستند.
- بسیار قابل اعتماد و دقیق.
- وضوح بالای آن.
- الکترونیک یکپارچه.
- استفاده از فناوری نوری و دیجیتال فیوزها.
- قابل استفاده در برنامه‌های موجود.
- اندازه جمع و جور.
- تداخل مغناطیسی یا رادیویی (برای انکوردهای مغناطیسی).
- تداخل منبع نور مستقیم (برای انکوردهای نوری).
- در معرض آلودگی به خاک، روغن و گرد و غبار.
با ارائه این اطلاعات، از شما سپاسگزاریم که تا انتهای این مقاله همراه ما بودید. در صورت نیاز به خرید تجهیزات برق صنعتی، می‌توانید با کارشناسان ما در الکتروشایلی تماس بگیرید.
