در این مقاله به معرفی انواع انکودر و کاربرد آنها می پردازیم . امروزه گسترش شهر نشینی و رشد آپارتمان نشینی ،هم چنین افزایش رشد صنعت و نیازهای بشری ،سبب استفاده گسترده از آسانسور شده و آن را از ملزومات زندگی انسانها قرار داده است .
با توجه به اینکه آسانسور ها با هدف تسهیل اموردر جابجایی افراد یا اجسام به وجود آمده اند ،پس کیفیت اجرا و نصب و ایمنی آن از اهمیت بالایی برخوردار است .تا در رسیدن به این هدف مهم ،تداخلی ایجاد نشود . آرامش کاربران آن بر هم نریزد و منجر به خسارات جیران ناپذیر نگردد. لازمه کارکرد صحیح آسانسور ،کیفیت اجزا و قطعات آسانسور والبته نصب و راه اندازی استاندارد و صحیح آن می باشد .
اگر برای هرکدام از قطعات آسانسور مشکلی پیش بیاید ،در نظم و روال کار آسانسور اختلال ایجاد خواهد کرد .
یکی ازاجزای مهم آسانسور انکودر آن می باشد که وظیفه نظارت و در واقع مدیریت و کنترل حرکت آسانسور را به عهده دارد .
وظیفه ای که در صورت بروز اختلال میتواند عواقب زیادی برای ما داشته باشد .
پس اهمیت کیفیت و کارکرد درست آن بسیار زیاد می باشد .
برای درک بهتر کاربرد و نقش انکودردر آسانسور، ابتدا بهتر است بدانیم انکودر چیست ؟
انکودر در صنعت ،به منظور حرکت و کنترل حرکت مورد استفاده قرار میگیرد.و تقریبا در تمام ماشین آلات صنعتی از کاربرد آن بهره گرفته شده.از نمونه های آن می توان به آسانسور ،تصویر برداری ،رباتیک و … نام برد .
اگر بخواهیم خیلی ساده انکودر را تعریف کنیم باید بگوییم ،انکودر حرکت را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند .سپس این سیگنال الکتریکی توسط یک شمارنده خوانده می شود .
اما اگر بخواهیم خیلی دقیق به توصیف انکودر بپردازیم ،در حقیقت انکودر حرکت دورانی یا خطی را ،به سیگنال های دیجیتالی ۰ و ۱ تبدیل می کند .سپس این سیگنال های دیجیتال ،توسط یک شمارنده (PLC) دریافت و خوانده می شود .این سیگنال ،برای تعیین موقعیت مکانی ،تعیین سرعت ،تعیین جهت و شمارش مورد استفاده قرار میگیرد .
این پروسه که توسط انکودر اجرا می شود در تمام سیستم ها بصورت یکسان عمل می کند .
فرآیند کار انکودر بصورت زیر می باشد :
از کاربردهای انکودر در صنعت آسانسور می توان گفت که این انکودرها هستند که با پالسهای خروجی به سیستم‌های کنترلی کمک می‌کنند تا آسانسور درست در برابر درب متوقف شود. انکودر یک سیستم الکترو مکانیکی است که به انتهای شفت الکترو موتور کوپل شده و حرکت دورانی شفت الکترو موتور را به پالسهای دیجیتال (به منظور استفاده در میکرو کنترل ها و سیستم ها کنترلی) تبدیل می کند .
بدین ترتیب که به ازای هر چرخش کامل ۳۶۰ درجه شفت ، یک پالس تولید شده و سپس پالس های دیجیتالی به وسیله ی تجهیز دیگر به دیکودر (با در نظر گرفتن نیاز به تعداد دوران یا سرعت زاویه ای و یا مسافت) تبدیل می شوند. به عبارت دیگر، انکودر حسگری است که به چرخ دنده، چرخ و موتور وصل شده و میزان چرخش را اندازه گیری می کند که بر اساس این اندازه گیری پارامترهایی از جمله سرعت، جابه جایی و همچنین شتاب یا زاویه چرخش معین می شوند.
کاربرد انکودر در صنعت آسانسور برای استفاده در آسانسور ها به منظور تشخیص سرعت، استفاده در آسانسور ها به منظور انتقال جهت موتور اصلی به درایو، استفاده در سیستم کنترل آسانسور به منظور افزایش دقت و کیفیت حرکتی، مشخص نمودن لحظه ای مشخصات حرکت شفت موتور می باشد. جهت داشتن حرکتی نرم و بدون تنش و لرزش در آسانسورها، می توان در آسانسورها از انکودر( جهت مشخص نمودن لحظه ای مشخصات حرکت شفت موتور) استفاده نمود، که با اعلام این مشخصات به تابلو فرمان و با کمک درایو می توان مطلوب ترین فرکانس را در اختیار موتور گذاشته و به هدف نهایی خود دست بیابیم. در موتورهای گیرلس که روتور آنها از نوع مغناطیس دائم (سنکرون) میباشند، برای کنترل دور موتور الزاماً نیاز به انکودر دارند. به همین علت بر روی تمامی موتورهای بدون گیربکس، توسط کارخانه سازنده، انکودر نصب گردیده است.
الکترو موتورها انرژی الکتریکی را دریافت و آن را به انرژی جنبشی تبدیل می کنند .بخشی از وظیفه کنترل سرعت و زاویه چرخش یا جنبش دستگاه ،به عهده انکودر می باشد .
برا ی توضیح نحوه کار انکودر در ابتدا باید بدانید دو نوع انکودر افزایشی و مطلق داریم .که با توجه به ساختار هر کدام نحوه کار آنها متفاوت خواهد بود .
اما در کل ،انواع انکودر از فناوری های مختلفی برای تولید این سیگنال استفاده می کنند .بطور مثال از فناوری های نوری ،مغناطیسی ،مکانیکی و مقاومتی
از معایب انکودرها میتوان به ناتوانی آنها در محاسبه و اندازه گیری سرعت های پایین اشاره کرد .به همین دلیل در کاربردهای فیدبک سرعت به همراه آن یک تاکومتر نیز استفاده می کنند .
در ادامه به تفکیک به شرح انواع انکودر و روند کار آنها می پردازیم ...
برای انکودرها با توجه به شرایط مختلف آنها چون ساختمان یا نحوه عملکردشان ،دسته بندیهای متفاوتی وجود دارد .در ادامه ابتدا به معرفی طبقه بندی کلی انواع انکودر و سپس به تشریح آنها می پردازیم .
انکودر ها از نظر ساختمان در نظر گرفته شده برایشان به دو دسته تقسیم می شوند :
در طبقه بندی د یگر ،انکودر ها بر اساس نحوه عملکرد و ساختمان داخلی شان ،یعنی فن آوری به کار رفته در تولیدشان به سه دسته زیر تقسیم می شوند :
و در طبقه بندی سوم ،انکودر ها بر اساس نوع سیگنال خروجی به دو دسته
تقسیم می شوند .
در ادامه به معرفی دقیق این انواع می پردازیم ...
در معرفی انواع انکودر و کاربرد آنها ابتدا به معرفی انکودر خطی می پردازیم.
برای اندازه گیری حرکت خطی از انکودر خطی استفاده می شود .
انکودر های خطی بر اساس نحوه عملکردشان به سه دسته خطی نوری ،خطی مغناطیسی و خطی خازنی تقسیم می شوند .
انکودرهای خطی نوری دارای خروجی دیجیتال و انکودرهای خطی مغناطیسی و مقاومتی دارای خروجی آنالوگ هستند . این انکودرها در دستگاه هایی مثل دستگاه پرس برای اندازه گیری میزان حرکت طولی پیستون جک و یا در غلتک ها برای اندازه گیری میزان فاصله طولی بین توپی های غلتکی استفاده می شود.
انکودرهای خطی در واقع سنسور نشان دهنده موقعیت می باشند.
انکودر، موقعیت را پردازش می کند و سنسور خوانده شده را به یک سیگنال آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می کند. در مرحله بعد این سیگنال توسط یک کنترل کننده دریافت می شود . اطلاعات دریافتی توسط کنترل کننده قابل رمزگشایی می باشد. تغییر موقعیت در واحد زمان نشان دهنده حرکت می باشد.فن آوری مورد استفاده درساخت انکودرهای خطی شامل نوری، القایی، مغناطیسی، خازنی و جریان گردابی می باشد.
وقتی یک انکودر نوری را انتخاب می کنیم. خیلی مهم است که انکودر مذکور حفاظت های اضافی برای جلوگیری از آلودگی ناشی از گرد و غبار ، لرزش و سایر شرایط رایج صنعتی را داشته باشد. در صنعت آسانسور از این نوع انکودرها استفاده میشود.
کاربرد انکودرهای خطی :
برای کاربرد انکودر های خطی دو کاربرد می توان در نظر گرفت :
از کاربرد اندازه گیری آن در ماشین هایی چون اسکنرهای لیزری، کولیس ها، اندازه گیری چرخ دنده، تسترهای کشش ،ماشین های CMM و … استفاده می شود
و از کاربرد سیستم های حرکتی در سیستم های حرکتی شامل رباتیک، ماشین ابزار، تجهیزات مونتاژ pick-and-place PCB، تجهیزات تست نیمه هادی ها، ماشین های Wire-Bonder، پرینترها و پرس های دیجیتال می باشد.
انواع انکودر خطی بر اساس سیگنال خروجی
دقت کنید بسیار مهم است این سیگنال ها از تاثیر نویزها مصون بمانند. در ابتدا، مقدار پیک تو پیک سیگنال جریان ۱۲ میکرو آمپر بود، اما با رشد صنعت و پیشرفت های جدید، با پیک تو پیک ۱V، جایگزین شده است.
سیگنال های آنالوگ به خاطر پهنای باند کم تر در مقایسه با انتقال سیگنال بصورت دیجیتال، به کم شدن تشعشع امواج کمک می کنند.
انکودر های با خروجی دیجیتال ،امکان انتقال موقعیت به هر تجهیز الکترونیکی دیگر مانند ” کانتر موقعیت” را دارند.
قیمت انکودر های خطی
بسته به این که انکودر مورد نظر شما چه مشخصاتی داشته باشد قیمت آن متغیر خواهد بود
از ویژگی های تاثیر گذار بر قیمت انکودر خطی میتوان به:
در معرفی انواع انکودر و کاربرد آنها،انکودرهای چرخشی نیز وجود دارند. که با نام های روتاری انکودر یا شفت انکودر نیز شناخته می شود .
انکودرهای چرخشی در مواردی که نیاز به گردش دقیق شفت دارند مورد استفاده قرار میگیرند .هم چون کنترل صنعتی، رباتیک، لنزهای عکاسی با کاربری خاص، تجهیزات ورودی کامپیوتر نظیر موس های نوری مکانیکی
خروجی انکودر چرخشی ،موقعیت شلف در همان لحظه نشان می دهد .
این نوع انکودر اطلاعاتی درباره حرکت شفت تولید می کند و سپس به اطلاعات سرعت و موقعیت وفاصله تبدیل می شوند .
میتوان گفت کاربردی ترین نوع انکور در بین انواع انکودر می باشد .
انکودرهای چرخشی در صورت قطع منبع تغدیه ،اطلاعات موقعیت قبلی از حافظه اش پاک می شود .
قیمت این نوع انکودر مناسب تر از نمونه های دیگر می باشد .
به طور کلی انواع انکودر چرخشی یک قطعه الکترومغناطیسی برای تبدیل موقعیت زاویه شفت به اطلاعات دیجیتال می باشد .
این نوع انکودر در ساختار خود دارای یک صفحه دایره ای مانند دیسک کی باشد .در این دیسک سوراخ هایی به شکل یکسان و رو کانال به اسم های A , B در نظر گرفته شده .هنگامی که این صفحه دایره ای می چرخد ،با عبور کانال های A , B از سوراخ ها ،یک اتصال بین کانال و یک پایه مشترک ایجاد می شود .با قطع و وصل شدن این اتصال ها موجی مربعی در خروجی تولید می شود .با شمارش این پالس ها میزان چرخش اندازه گرفته می شود .
دو کانال تعبیه شده در انکودر چرخشی ،اختلاف فاز ۹۰ درجه دارند و به کمک آن جهت حرکت تشخیص داده می شود.
انواع انکودرچرخشی به دو دسته تقسیم بندی می شوند :
در ادامه به تفکیک به معرفی آنها می پردازیم...
انواع انکودرمطلق درهرموقعیت که باشد سیگنالی که در خروجی برای شمارنده ارسال می کند بیانگر موقعیت همان مکان است. در واقع انکودرهای مطلق یک تعداد عدد یونیک برای هر زاویه از انکودر دارند که با قرار گیری در آن نقطه پالس و کد آن در خروجی ظاهر می شود.
به بیان ساده ترانکودرهای مطلق دیجیتال، برای هر زاویه شفت، یک کد دیجیتالیمنحصر به فرد تولید می کنند.
انواع انکودر چرخشی مطلق :
از دیسک های شیش ای یا پلاستیکی استفاده می کند و یک منبع نور طرح های ایجاد شده از چرخش دیسک را می خواند .
از یک قالب فلزی بهره گرفته شده .این قالب طوری طراحی شده است که همه وضعیت های ممکن محور را به یک کد باینری خاص تبدیل می کند
از چند سری پل های مغناطیسی برای نشان دادن وضعیت انکودر استفاده می شود.
از یک صفحه دایره ای نامتقارن بهره می برد. این دیسک ظرفیت خازنی بین دو الکترود را تغییر می دهد که قابل اندازه گیری و محاسبه به مقدار زاویه است.
این انکودر قادر است موقعیت خود را حتی وقتیکه به منبع تغذیه متصل نیست تشحیص دهد .برای این کار از یک باتری بهره می برد .و انرژی الکتریکی حاصل از آن را برای مشخص کردن حرکت شفت استفاده می کند
ارائه خدمات نوین آسانسور
مزایای انکودرهای مطلق:
در این نوع انکودرموقعیت زاویه بصورت نسبی اندازه گیری می شود .
انکودرهای چرخشی افزایشی به سه دسته تقسیم می شوند :
مزایای انکودرهای افزایشی :
انکودرهای مطلق قادر به تشخیص دقیق موقعیت می باشد و دقت بسیار بالایی دارند .به همین علت قیمت بالاتری هم دارند .
اما انکودرهای افزایشی بصورت نسبی اندازه گیری می کند و برای مواقعی مناسب است که اندازه گیری حرکت و موقعیت ما نسبی است .به همین دلیل قیمت انکودرهای افزایشی مناسب تر می باشد .
مقایسه انکودرهای خطی و انکودرهای چرخشی
تفاوت این دو نوع انکودر در اندازه گیری حرکت های خطی و دورانی می باشد .البته از انکودرهای خطی در هر دو مورد می توانیم بهره ببریم .زیرا توانایی اندازه گیری هر دو نوع حرکت را دارد.
دلایل کاربرد گسترده انکودرهای چرخشی افزایشی
همانطور که در طول مقاله متوجه شدین ،از انواع انکودر ،کاربردی ترین آن انکودر چرخشی افزایشی می باشد .در زیر به بررسی علت آن می پردازیم :
حال که با انواع انکودر و کاربرد آنها آشنا شدید به بررسی نقشی که در آسانسور ایفا می کند می پردازیم .
هدف از استفاده از آسانسور ،جایجایی عمودی ایمن و دقیق کابین آسانسور می باشد وانواع انکودر به این شکل در راستای این هدف به ما کمک می کنند :
انکودر های مورد استفاده در آسانسور از نوع چرخشی مطلق و افزایشی می باشند .
نکته حائز اهمیت تطابق انکودر با موتور آسانسور می باشد .در صورت ناهمخوانی این دو ،نمیتوانیم انکودر را به درایو تطبیق بدهیم و متحمل خسارت مالی می شویم .
درک نقش انکودر در آسانسور ، برای توانایی تعمیر آسانسور بسیار اهمیت دارد .
در نصب انکودر برای آسانسور دقت کنید طول سیم را تا حد امکان کوچک در نظر بگیرید تا از ایجاد نویز جلوگیری شود .
در انواع آسانسور‌های بدون گیربکس ، انکودرها هستند که مدیریت سرعت و موقعیت موتور آسانسور را بر عهده می گیرند .همچنین در جابجایی موتور نیز استفاده می شوند . ازنوع مطلق انکودر برای کنترل جابجایی استفاده میشود، اما انکودرهای افزایشی به طور خاص برای کنترل عملکرد آسانسوربهره گرفته می شود . اگربخواهیم از انکودرهای افزایشی برای کنترل جابجایی آسانسوراستفاده شود، باید حتما کانال U,V, و W جداگانه ای داشته باشد.
انکودرها در آسانسورها وظیفه دارند توقف آسانسور را تضمین کنند .برای انجام دقیق این وظیفه انکودر به کنترل گر می‌گوید که چه زمانی آسانسور به طبقه مد نظر رسیده است. درواقع انکودر یک فیدبک حرکتی به کنترل گر آسانسور می‌فرستد و به این صورت اطمینان حاصل می‌کند که در آسانسور، در طبقه صحیح باز میشود.
انکودرها هم چنین نقش مهمی در کنترل سرعت آسانسور ایفا می کنند .بدین شکل که از سرعت گرفتن بیش از حد آسانسور جلوگیری می کنند .برای کنترل سرعت در آسانسور از انکودرهای افزایشی استفاده می شود .چرا که هم مقرون به صرفه هستن و هم قادر به کنترل سرعت می باشند .برای کنترل سرعت انکودر یک فیدبک به کنترل کننده می فرستد و بدین شکل سیستم متوجه می شود چه زمانی از سرعت مجاز خارج شده است .[/vc_column_text]
مزایای بهره گیری از انکودر در آسانسور
از مهم ترین مزایای انواع انکودر و کاربرد آنها در آسانسور میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
پیش از انتخاب و خرید از بین انواع انکودر برای آسانسور ،به موارد زیر دقت کنید :
سخن پایانی
در طول مقاله با انواع انکودر و کاربرد آنها آشنا شدید .
همان طور که متوجه شدید تشخیص انکودر مناسب ،که با موتور آسانسور شما ،هم خوانی داشته و مناسب کاربری آسانسور شما باشد ،کار چندان ساده ای نیست و نیاز به تخصص و تجربه دارد.
اگر شما هم برای انتخاب و خرید انکودر مناسب برای آسانسور خود مشکل دارید ،می توانید از مشاوره رایگان و خدمات آسانسور ،مجموعه تخصصی آتیس بهره ببرید .
