انکودر چیست و کجا کاربرد دارد

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 سادهای است .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 انکودر در صنعت مخصوصا در ماشین آلات بسته بندی و پرکن های صنعتی به کار گرفته می شود. برای این کار شما خروجی انکودر 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:

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

انکودرهای چرخشی  افزایشی :

انکودرهای افزایشی به این معنا می باشد که تا زمانی که انکودر 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 انکودر را فراموش کرده و دوباره باید با شمارش پالس های انکودر اطلاعات جدید را کسب کند.یکی از معایب انکودر 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 انکودر ها شده است.

انکودرهای چرخشی افزایشی

انکودرهای  چرخشی مطلق:

انکودرهای 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 انکودر 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 انکودر ها نسبت به انکودر های افزایشی گرانتر بوده و پس از هربار بازنشانی کنترلر موقعیت شفت انکدر فراموش نمی شود.

انکودرهای چرخشی مطلق

انکودرهای چرخشی مغناطیسی:

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

انکدرهای چرخشی مغناطیسی

انکودر های چرخشی سینوسی و کسیونوسی  resolvers :

همانطور که در شکل فوق مشاهده می کنید ،این انکودرها تفاوت عمده ای با انکودر های افزایشی و مطلق دارد،با این تفاوت که در این انکودر 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.

انکودر های چرخشی سینوسی و کسیونوسی Resolvers

انکودرهای افزایشی خطی:

این انکودرها از نظر پالس های خروجی همانند انکودرهای چرخشی بوده ولی این انکودرها در ظاهر بسیارساده بوده و حرکت آنها به صورت خطی می باشد.

انکودر های افزایشی خطی

انکودر های مطلق خطی:

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

انکدر های مطلق خطی

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 :

ماشین های Cutting

رول باز کن کاغذ و …

ماشین های پرکن بطری