انکودر چیست و کاربرد آن در کجاست؟

انکودر چیست و کجا کاربرد دارد

به احتمال زیاد شاید این سوال هم برای شما پیش آمده باشد که انکودر چیست ؟ به طور کلی انکودر به تجهیزی گفته می شود که یک حرکت مکانیکی (خطی و دورانی) را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرده تا بتوان مشخصه های متفاوتی را از آن سیگنال مورد استفاده قرار داد، یا به طور ساده تر انکودرها وسیله ای هستند که حرکت دورانی یا خطی را به سیگنال دیجیتالی ۰ یا ۱ تبدیل می کنند البته نا گفته نماند که بعضی از انکودر ها خروجی آنالوگ (۰ تا ۱۰ ولت و یا ۴ تا ۲۰میلی آمپر) دارند.

یک مثال ساده از انکودر چیست ؟ کاربرد انکودرها در سرو موتور ها مثال ساده و فراوان این کاربرد می باشد که خروجی انکودر به اینورتر مخصوص سرو منتقل میشود.در اتوماسیون صنعتی از انکودر استفاده های بسیاری می شود و تا جایی این کاربرد در اتوماسیون مهم بوده که در صنایع بسته بندی و دستگاههای صنعتی که نیاز به اندازه گیری سرعت و موقعیت است از انکودر های مختلف استفاده می کنند.

معرفی انواع انکودرها

۱-انکودر از لحاظ ساختمان به ۲ مدل تقسیم می شوند :

• انکودر های خطی
• انکودر های چرخشی و یا دورانی

۲-انکودر  ها از لحاظ عملکرد و ساختمان داخلی به ۳ دسته تقسیم می شوند:

• نوری
• مغناطیسی
• خازنی

۳-انکودرها از نظر نوع خروجی سیگنال به ۲ دسته تقسیم می شوند:

الف:مطلق

ب:افزایشی

کاربرد انکودر چیست

انکدر ها معمولا در سیستم های اتوماسیون و کنترلی در قسمتی نصب می شوند که بتوانند از خروجی فیدبک را برای کنترلر ارسال کنند و پارارمترهای زیر را مشخص کند:

• اندازه گیری سرعت
• اندازه گیری و کنترل موقعیت
• جهت چرخش شفت

شما تصور کنید که قصد کنترل سرعت یک موتور الکتریکی را دارید ،اگر شما فرمان های موتور را از یک اینورتر به آن اعمال کنید و سرعت را کم و یا زیاد نمایید توانسته اید تا سرعت موتور را کنترل کنید ولی مشکل اصلی زمانی پیش می آید که شما قصد داشته باشید تا سرعت موتور را روی سرعت خاص به صورت دقیق و ثابت نگه دارید در این حالت شما نیاز به گرفتن فیدبک از موتور هستید اما این سوال پیش می آید که آیا سرعت دقیق موتور همان عددی که شما به آن اعمال کرده اید هست یا نه؟،پس یکی دیگر از کاربرد های انکدر اندازه گیری سرعت موتور ها می باشد.

مواردی پیش می آید که شما می خواهید نوار نقاله مورد نظرتان به اندازه ای مشخص حرکت کند و در آن نقطه توقف کند که این موضوع یکی از پرکاربردترین نوع استفاده از انکدر در صنعت مخصوصا در ماشین آلات بسته بندی و پرکن های صنعتی به کار گرفته می شود. برای این کار شما خروجی انکدر را اندازه گیری می کنید و با در نظر گرفتن ضرایب گیربکس و کوپلینگ ها مسافت طی شده را به دست می آورید ، این کار به اصطلاح کنترل موقعیت نامیده می شود.

قسمت داخلی انکدرها

انکدرهای نوری در واقع یک فرستنده و گیرنده LED هستند که با قطع نور به ازای چرخش شفت انکدر در خروجی تولید پالس های الکتریکی می کنند که از همین قانون برای انکدر های خازنی و مغناطیسی هم استفاده می شود.

انکدرهای چرخشی  افزایشی 

انکدرهای افزایشی به این معنا می باشد که تا زمانی که انکدر در حال حرکت است در خروجی پالس و سیگنال داریم و برای اندازه گیری سرعت و موقعیت باید در کنترلر تعداد این پالس ها شمارش شود،ولی اگر کنترلر بازنشانی شود(تغذیه آن قطع شده و دوباره روشن شود) موقعیت قبلی انکدر را فراموش کرده و دوباره باید با شمارش پالس های انکدر اطلاعات جدید را کسب کند.یکی از معایب انکدر های افزایشی همین مورد می باشد که نمیتوان متوجه موقعیت قبلی و واقعی انکودر شد که این امر باعث ارزان قیمت بودن این مدل از انکدر ها شده است.

انکدرهای  چرخشی مطلق

انکدرهای مطلق به این معناست که در هر نقطه و موقعیت که باشد سیگنالی که در خروجی برای کنترلر ارسال میکند بیانگر همان مکان می باشد،در واقع انکدر های مطلق یک تعداد عدد یونیک برای هر زاویه از انکدر دارند که با قرار گیری در آن نقطه پالس و کد آن در خروجی ظاهر میشود.این انکدر ها نسبت به انکدر های افزایشی گرانتر بوده و پس از هربار بازنشانی کنترلر موقعیت شفت انکدر فراموش نمی شود.

انکدرهای چرخشی مغناطیسی

این انکدرها هم همانند انکدرهای افزایشی بوده ولی در تولید پالس از سنسورهای اثر هال استفاده شده است.

انکدر های چرخشی سینوسی و کسیونوسی  resolvers

همانطور که در شکل فوق مشاهده می کنید ،این انکدر ها تفاوت عمده ای با انکدر های افزایشی و مطلق دارد،با این تفاوت که در این انکدر ها پالس ها به صورت دیجیتال نبوده و به صورت سیگنال آنالوگ می باشد که با اندازه گیری فرکانس و اختلاف فاز و شمارش نقاط صفر سیگنالها می توانیم سرعت،موقعیت و جهت حرکت شفت را به دست آوریم.

انکدر های افزایشی خطی

این انکدرها از نظر پالس های خروجی همانند انکدر های چرخشی بوده ولی این انکدرها در ظاهر بسیار بوده و حرکت آنها به صورت خطی می باشد.

انکدر های مطلق خطی

یکی از مدل های دیگر انکدرها به صورت مطلق خطی بوده که کاربرد بسیاری در اندازه گیری های طولی دارد که به خط کش های دیجیتال معروف هستند.

کاربرد های انکودر:

مواردی از کاربرد انکودرها:

• اندازه گیری سرعت
• اندازه گیری موقعیت
• اندازه گیری زاویه
• اندازه گیری جهت حرکت شفت
• ماشین های cnc
• ماشین های چاپ
• آسانسور
• روباتهای صنعتی
• ماشین های بسته بندی

کاربرد انکودر به شرح تصاویر :