به وبسایت شرکت خاوران صنعت پاسارگارد خوش آمدید
لوگوی خاوران صنعت

خاوران صنعت پاسارگاد

english-flagEN

اینکودر چیست و تفاوت انکودر های absolute و incremental

 اینکودر چیست و تفاوت انکودر های absolute  و incremental  

انکودر یک سنسور حرکت مکانیکی است که سیگنال های دیجیتال را در پاسخ به حرکت تولید می کند. به عنوان یک دستگاه الکترو مکانیکی ، یک اینکودر با استفاده از اطلاعاتی همچون موقعیت ، سرعت و جهت ، قادر به فراهم ساختن کنترل حرکتی است. دو نوع اینکودر وجود دارد : خطی و دوار

اینکودر های دوار به یک شفت متصل هستند و هنگامیکه شفت می چرخد ، انکودر پالس های خروجی را ایجاد می نماید. این پالس ها در جهت تعیین سرعت آن شئ میباشند. بوسیله شمارش تعداد پالس ها در هر چرخش شفت ، میتوان رزولوشن را محاسبه نمود. انکودر ها به طور معمول سیگنال های مربعی شکل را در دو کانال( CHANNEL A  و CHANNEL B   ) ایجاد مینمایند که کانال B با پالسهای کانال A به اندازه 90 درجه اختلاف مکانی دارد.

طیف گسترده ای از اینکودر ها از قبیل مطلق (absolute) و یا افزایشی (incremental) ، نوری (optical) و یا مغناطیسی( magnetic)و shafted یا hollow shaft وجود دارند.

 

انتخاب نوع موتور انکودر به تعدادی از عوامل وابسته است به ویژه تیپ موتور. این کاربرد به فرایند closed loop feedback و به نوع پیکربندی اتصال ، نیازمند است.

عملکرد انکودر در سرو موتور ها :

انکودر موتور ، یک انکودر دوار میباشد و به یک موتور الکتریکی متصل شده است که سیگنال های بازخورد closed loop را با ردیابی سرعت و یا موقعیت شفت موتور فراهم می نماید.

فاکتور های کلیدی در انتخاب انکودر :

  • انکودر موتور های AC : موتور های القایی AC انتخاب های محبوب برای سیستم  ماشین های اتوماسیون میباشند چرا که مرقون به صرفه هستند. این نوع موتور اینکودر ها بیشتر به منظور کنترل سرعت استفاده میگردند.
  • انکودر های سروو موتور : سروو موتور ها سیستم کنترل عملیات closed loop feedback را ارائه مینمایند و در مواردی کاربرد دارند که نیاز به دقت و درستی بیشتری است . انکودر هایی که بر روی سروو موتور ها استفاده میگردند به صورت مدولار میباشند و مواردی همچون incremental  و absolute  بر اساس سطح رزولوشن و دقت انتخاب می شوند.

انکودر های incremental و absolute :

  • انکودر incremental  :  این نوع انکودر به منظور کنترل سرعت شفت موتور استفاده میشود.

انکودر های incremental بازخورد و سرعت عالی را فراهم مینمایند و از آنجائیکه تعدادی سنسور در آن در گیر هستند ، سیستم هم ساده و هم ارزان است. یک انکودر incremental تنها با ارائه اطلاعات تغییر یافته ، محدود می گردد ، بنابراین این انکودر به یک دستگاه مرجع (reference devce) برای محاسبه حرکت  نیازدارد.

انکودر های incremental  چگونه کار میکنند :

انکودر incremental  مقدار مشخصی از پالس را در یک چرخش انکودر ایجاد مینماید. این خروجی می تواند یک خط از پالس های (Channel A)  و یا دو خط از پالس ها (channel A , channel B) باشند که آف ست برای تعیین چرخش میباشند. این مرحله بندی بین دو سیگنال را quadrature  می نامند.

 

  • انکودر absolute :  این نوع انکودر به منظور نشان دادن حرکت و موقعیت شفت موتور میباشد.  از این انکودر در مواردی بر روی سروو موتور استفاده می شود که دقت موقعیت یابی مد نظر است.

             

یک انکودر چرخشی absolute موقعیت خود را با استفاده از نقطه رفرنس تعیین می نماید. این روش بسته به اینکه آیا انکودر چرخشی absolute نوری و یا مغناطیسی است ، کمی متفاوت میباشد. اما اصل در هر دو حالت یکسان است. دو دیسک وجود دارد ، هر دو با حلقه های متحدالمرکز . یک دیسک به محور مرکزی متصل است و دیگری آزادانه حرکت می کند. همانطور که دیسک می چرخد نشانگر ها در امتداد مسیر انکودر absolute  ، موقعیت روی دیسک ثابت را تغییر میدهند.  هر پیکربندی در امتداد دیسک انکودر ، کد باینری منحصر به فردی است. نگاهی به کد باینری درون انکودر  ، موقعیت مطلق شئ را تعیین میکند. برای انکودر های مطلق نوری  ، نشانگر از طریق نور عمل میکند. برای  انکودر های مطلق مغناطیسی (magnetic) نشانگر ها یک ردیف از سنسورهای مغناطیسی هستند که از یک آهنریا عبور میکنند و موقعیت قطب های مغناطیسی را تشخیص می دهند. 

 

 با داشتن یک رفرنس یکپارچه ، یک انکودر چرخشی مطلق به طور ذاتی قادر به ارائه فید بک با کیفیت بالاتر است:

  1. وضوح و جهت گیری کلی بالاتر
  2. عملکرد بهتر به دلیل صرف زمان کمتر
  3. دقیق حرکت در امتداد چند محور
  4. تشخیص پروتکل های خروجی چندگانه برای یکپارچه سازی الکترونیک بهتر
  5. ریکاوری بهتر از خرابی سیستم

در چه مورادی از انکودر absolute  استفاده میگردد :

انکودر های مطلق چرخشی خود اطلاعات مربوط به موقعیت مکانی را درک میکنند و نیازی به الکترونیک های خارجی برای ارائه  یک شاخص پایه به منظور موقعیت یابی انکودر نیست. انکودر مطلق برنامه های کاربردی را فعال میکند که بر موقعیت خطی تکیه میکنند تا بدون اجزای خارجی اضافی کار کنند.

  1. تعیین جهت چند محور برای دستگاه های cnc  مورد استفاده در تولید قطعات
  2. تعیین خودکار ارتفاع تخت های خاص مورد استفاده در بیمارستان ها
  3. موقعیت یابی دقیق چند استابلایزر برای وسیله نقلیه های سنگین مانند جرثقیل و یا آسانسور
  4. حرکت درب های اتوماتیک
  5. ادامه حرکت رباتیک حتی بعد از انقطاع قدرت

 

مزایای انکودر های absolute :

  1. حفظ و به یادآوری موقعیت بعد از خاموشی دستگاه و تداوم مانیتورینگ موقعیت
  2. امکان تعیین موقعیت ماشین و امکان ذخیره سازی دیتا الکترونیک
  3. امکان استفاده از گزینه های چند گانه مانند » analog , Ethernet , fieldbus, parallel , serial
  4. استفاده از اندازه گیری نوری و مغناطیسی
  5. انکودر های مطلق دارای رزولوشن 16 بیت و یا 65.536 پالس در هر چرخش دارند (PPR)

مزایای انکودر های incremental :

  1. مناسب برای شمارش پالس های ساده یا مانیتورینگ فرکانس هایی همچون سرعت ، جهت و موقعیت
  2. مرقون به صرفه و مکانیزم ساده نسبت به انکودر های مطلق
  3. اندازه گیری مغناطیسی
  4. انکودر های INCREMENTAL  ( افزایشی) دارای رزولوشن 50.000 PPR)PULSE PER REVOLUTION)

  

 

 

این مقاله در واحد تحقیق و توسعه خاوران صنعت پاسارگاد تهیه و تنظیم گردیده است.