انکودر افزایشی

انکودر افزایشی

انکودر افزایشی یا اینکودر پالسی (Incremental Encoders) برای اندازه‌گیری موقعیت در حرکت هاي خطی و چرخشی بکار می‌رود.

راد الکتریک بین الملل | فروش خازن، فیوز، انکودر، دیود، تریستور، مقاومت
مقالات مرتبط

مرور کلی بر تعریف انکودر

در مقالات پیشین توضیح دادیم که در تجهیزات کنترل حرکتی، حرکت‌های مکانیکی باید به سیگنال دیجتالی برای کنترل کردن بخش الکترونیکی تبدیل شود. رمزنگار چرخشی یا همان انکودرEncoder  که در عرف بازاری به شفت انکودر یا اینکودر شفت معروف است. انکودر به انتهای موتور یا الکتروموتور متصل شده، و عامل حرکت محسوب می‌شود. این سیستم الکترومکانیکی (Electromechanical System)  حرکات بصورت خطی و دورانی را به سیگنال آنالوگ یا دیجیتالی تبدیل می‌کند. بدین ترتیب هر کدینگ دیجیتالی به ازای هر چرخش 360 درجه ای کامل شفت انکودر ایجاد می‌شود. و در انتها توسط دیکودر یا رمزگشا، سیگنال‌های دیجیتالی دیکود می‌شوند. هر کدام از سیگنال‌های دیجیتالی می‌تواند شامل دیتاهایی از جمله جابه جایی، سرعت، تعداد دور، شتاب ، سرعت زاویه ای، و … می‌باشد.

شماتیک اتصال انکودر به درایو

انواع انکودر از نظر نوع سیگنال

همه اینکودرها به لحاظ نوع سیگنال خروجی به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:

اینکودر افزایشی (Incremental Encoders) 

انکودر افزایشی یا اینکودر پالسی (Incremental Encoders) برای اندازه‌گیری موقعیت در حرکت هاي خطی و چرخشی بکار می‌رود. با هر دوران روتور به میزان معینی، یک رشته پالس در خروجی اینکودر ایجاد می‌شود. که بصورت پی در پی و یکنواخت، این رشته از پالس‌ها متناسب با هر چرخش مکانیکی، تولید می‌شود. به بیان ساده‌تر، اگر چرخش دورانی محور را به 1000 بخش تقسیم کنیم، از اینکودري استفاده می‌کنیم که همان تعداد شیار یا همان تعداد سیکل موج مربعی با هر دور دوران ایجاد کرده باشد.

برای شمارش میزان چرخش محور، از یک شمارنده استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال در مورد انکودر با 1000 شیار عدد 100 معرف 36 درجه و 150 معرف 54 درجه است. البته برای شمارش دوران محور از میکرو کنترلر، اسیلوسکوپ،PLC  یا درایو می‌توان بهره برد. اگرچه در گذشته یکی از معایب این تجهیزات، ضعف در ظرفیت حافظه تجهیزات بوده که تاکنون با پیشرفت تکنولوژی حل شده است.

انکودر آسانسور

یکی از مهم‌ترین کاربردهای انکودر افزایشی در تعیین موقعیت و کنترل حرکت آسانسور، به عنوان اینکودر آسانسور یا انکودر بالابر می‌باشد. البته از کارکردهای مهم انکودر آسانسور می‌توان به تعیین میزان سرعت، انتقال جهت چرخش از موتور به درایو، افزایش دقت، افزایش کیفیت حرکت کابین و تشخیص لحظه ای پارامترها و مشخصات حرکت شفت موتور آسانسور نام برد.

کاربرد انکودر در آسانسور

راد الکتریک بین الملل نماینده بامر Baumer آلمان، انواع انکودر افزایشی، انکودر مطلق، اینکودر افزایشی، اینکودر مطلق را با کاربرد انکودر آسانسور با امکان خرید انکودر  به فروش می‌رساند.

انکودر نوری افزایشی

کانال انکودر

اساس کار اینکودر افزایشی در مدل انکودر نوری تولید پالس های مربعی با دو کانال A یا K1 و B یا K2  می‌باشد. کانال A و کانال B نسبت به هم دارای اختلاف درجه 90 با فاز الکتریکی و مکانیکی است. هرچه تعداد پالس‌ها در هر گردش 360 درجه بیشتر باشد، میزان رزرولوشن یا دقت انکودر افزایش می‌یابد. و میزان پالس‌های خروجی هر انکودر نوری بستگی به تعداد شیار، انکودر مغناطیسی به تعداد قطب N  وS، در انکودر خازنی به تعداد تقسیم بندی‌ها دارد. با محاسبه اختلاف فاز بین دو کانال، تغییر جهت چرخش و با شمارش پالس ها، می‌توان موقعیت را تعیین کرد. برای تشخیص جهت چرخش انکودر، اگر اینکودر به صورت ساعتگرد بچرخد، پالس  A و بعد از 90 درجه پالسB، ولی اگر صورت پادساعتگرد باشد، پالس  B مقدم از پالس  A نمایش داده می‌شود.

جهت حرکت دیسک انکودر نوری و شروع پالس اندازی

انکودر دور سنج با یک کانال

اینکودر افزایشی دور سنج یا تک کدی، ساده ترین نوع انکودر با یک خروجی مربعی و بدون قابلیت تشخیص جهت می‌باشد. وقتی در این انکودر، زمان بین پالس سنجش شود، باید بتواند لبه به لبه پالس‌ها را دقیق تولید کند. هر بی دقتی باعث اندازه گیری دائمی خطا از سوی سیستم سرو متصل به انکودرمی‌باشد. از اصلی ترین معایب انکودر تک کاناله، نتیجه عدم یکنواختی الگوي دیسک می‌باشد.

این انکودر با لرزش در حین فرآیند، دچار نقص عملکردی می گردد. زیرا لرزش موجب تکان انکودر شده، و آن را به صورت لبه در نظر می‌گیرد، حتی اگر انکودر متوقف شود. جهت برآورد اطلاعات دقیق در انکودر دورسنج، خروجی کانال B و اندازه گیری لبه ها نسبت به وضعیت کانال مخالف، می‌تواند کمک کننده باشد.

دیسک یک انکودر تک کاناله

حرکت دیسک دو کاناله

برای دقت بهتر در اندازه‌گیری، بهترین انتخاب استفاده از انکودر دو کاناله می‌باشد.

کانال رفرنس انکودر افزایشی

در انکودر افزایشی یک کانال رفرنس با نام هایZ ، C، Rو یا حتی K0 می‌باشد، که وظیفه صفر نمودن شمارش را دارد. سنسور کانال رفرنس انکودر بعد از چرخش کامل یک دور انکودر، یه پالس را در خروجی ظاهر می کند. که به معنای اتمام شمارش و از سر گیری شمارش می‌باشد. در انکودر نوری باشد، سنسور کانال Z با یک‌بار عبور از دیسک در طول چرخش یک شده و در مابقی موارد صفر می‌شود.

محل قرار گیری شیار مربوط به کانال  Z را بر روی دیسک انکودر نوری