انکودر (Encoder) چیست؟

انکودر در لغت به معنی رمز گذار میباشد در واقع یک تجهیز الکترومکانیکی است که حرکت یک جسم را به یک کد دیجیتال (0-1 Pulse ) یا آنالوگ (4-20 mA or 0-10 V) تبدیل میکند و این کد در تجهیز دیگری به نام دیکودر یا رمز گشا بنا به نیاز به تعداد دوران یا سرعت زاویه ای و یا مسافت تبدیل می شودهم چنین می توان گفت حسگری است که به محور چرخ، چرخ دنده یا موتور وصل می شود و میتواند میزان چرخش را اندازه گیری کند با اندازه گیری میزان چرخش می توانید جا به جایی، سرعت، شتاب یا زاویه چرخشی را تعیین کنید.

همانطور که میدانید انکودر(Encoder) یک نوع خاصی از سنسور ها می باشد که اطلاعات موقعیت را دریافت کرده و این اطلاعات را به تجهیزات دیگر رله می کند. انکودر ها جهت تشخیص موقعیت (position)،سرعت و جهت گردش شفت موتور(direction) و سایر تجهیزات متحرک مکانیکی استفاده میشود. آن ها اطلاعات لازم برای کنترل دقیق سرعت در اپلیکیشن های مثل موقعیت یابی یک میز گردان rotary table ،  برداشتن و در جایی گذاشتن pick and place ،مونتاژ ماشین آلات ، بسته بندی ، روباتیک و غیره را ایجاد می کنند.

یکی از مشخصات مهم یک انکودر در هنگام استفاده دانستن تعداد پالس ارسالی در یک دور می باشد . مثلا فرض کنید بر روی انکودر عبارت 360 پالس در دور وجودداشته باشد . این بدان معنا می باشد که اگر شفت انکودر یک دور کامل بزند , خروجی انکودر 360 پالس ارسال می کند. جهت شمارش این تعداد پالس می توان از میکروکنترلرها و یا PLC ها استفاده نمود. درسیستمهای PLC حتما باید از کارتهای مخصوص شمارنده های سرعت بالا استفاده شود.

انواع ENCODER :

    انکودر ها موقعیت را با سه فناوری متفاوت تشخیص میدهند:

1.     انکودر نوری Optical:انکودر های نوری ، دقیق ترین نوع انکودر ها هستند. وقتی یک انکودر نوری را انتخاب میکنیم ، خیلی مهم است که انکودر مذکور حفاظت های اضافی برای جلوگیری از آلودگی ناشی از گرد و غبار ، لرزش و سایر شرایط رایج در محیط های صنعتی را داشته باشد.
2.     انکودر مغناطیسیMagnetic  :انکودر های مغناطیسی با وجود اینکه از انکودر های نوری مقاوم ترند و اغلب در محیط های در معرض آلودگی ، بخار، لرزش و سایر انواع تداخل های محیطی استفاده می شوند ولی قدرت تفکیک یا دقت انکودر های نوری بالاتر می باشد.
3.     انکودر خازنی Capacitive :انکودر های خازنی نسبت به دو مدل قبلی در دنیای صنعت تازه وارد محسوب می شوند. انکودر های خازنی از نظر نیرومندی مانند مدل های مغناطیسی هستند ولی قدرت تفکیک پذیری انکودر های نوری از انکودرهای خازنی بالاتر است. البته انکودر های خازنی بدون توجه به نوع تکنولوژی مورد استفاده قابلیت تشخیص حرکت و تبدیل آن به سیگنال های استاندارد رایج در صنعت را دارا هستند.

    انکودرها از لحاظ ساختمان در دو نوع:

•     انکودر خطی (Linear encoder)
•     انکودر چرخشی (Rotary encoder)

    از لحاظ عملکرد نیز در دو نوع:

•     انکودر افزایشی (Incremental encoder)
•     انکودر مطلق (Absolute encoder)

قبل از اتخاذ تصمیم در مورد انتخاب انکودر، باید آن دسته از ویژگی های انکودر را که بر کارایی مجموعه ی کنترل حرکت تأثیر مستقیم دارند بررسی کرد. این ویژگی ها به قرار زیر است:

معیار های انتخاب یک encoder :

1.     دقت تعیین موقعیت
2.     پایداری سرعت
3.     نویز قابل شنیدن، در کمترین حد ممکن
4.     اتلاف توان
5.     پهنای باند، که مشخص کننده ی پاسخ سیگنال فرمان است.

کاربرد ها :

فيدبك موتور، رباتيك، فيدبك پدال، موقعيت دندانه ها، موقعيت سنجي چند محوري ، موقعيت سنجي آنتن GPS  ، درپزشكي: سنسور موقعيت اشعه ايكس، سنسور موقعيت دستگاهCTSCAN و دستگاه MRI

محدودیت :

مهمترین و اساسی ترین محدودیت انکودر ها عدم توانایی در محاسبه و اندازه گیری سرعت های پایین می باشد و به همین خاطر است که در کاربرد های فیدبک سرعت به تنهایی از آن استفاده نشده و به همراه آن یک تاکومتر نیز قرار می دهند.

لیست محصولات انکودر بامر ( Baumer ):

POG 10DN 1024 I+FSL (1955 RPM )

POG 10DN1000I + FSL

POG 10DN1000I

POG 10DN1024

POG 10DN1024I

POG 10DN1024I FSL

POG 10DN1024I+FSL

POG 10DN1024I+FSL

POG 10DN1024TTL

POG 10DN600I

POG 10GDN1024I

POG 11DN1024 I//DH132

POG 9 DN 1024 TTL + FSL

POG 9 DN1024 + FSL

 برای مشاهده ی لیست انواع انکودرها اینجا کلیک کنید.

انکودر روتاری افزایشی چیست و چگونه کار میکند؟

انکودر روتاری افزایشی (Incremental rotary encoders) هر بار که شفت یک زاویه خاص را می چرخاند، یک سیگنال خروجی تولید می کند. تعداد سیگنال های (پالس) در هر نوبت رزولوشن دستگاه را تعریف می کند. انکودر افزایشی یک موقعیت مطلق تولید نمی کند که باعث می شود اجزای داخلی رمزگذار خیلی ساده تر و مقرون به صرفه تر باشند.

روتاری انکودر افزایشی مطابق با چرخش محور، تولید پالس می کند. پالس یا افزایش یک سیگنال دیجیتالی مربعی است. رزولوشن انکودر متناسب با تعداد پالس در هر چرخش کامل است و می بایست هر زمان که منبع تغذیه قطع می شود مجددا تنظیم گردد.
لازم به ذکر است که روتاری انکودر افزایشی نسبت به انواع دیگر انکودر قیمت مناسب تری دارد .

روتاری انکودر افرایشی جابه جایی زاویه ای را با توجه به یک موقعیت مرجع اندازه گیری می کند. بعد از قطع تغذیه سیستم پردازش داده باید صبر کند تا انکودر اطلاعات متناسب با موقعیت مرجع را برای بهره برداری صحیح از اطلاعات جابه جایی زاویه ای، برای آن ارسال کند.

جهت خرید روتاری انکودر افرایشی با شماره های زیر تماس بگیرید.

021-33930243

021-33995067

علاوه بر ردیابی موقعیت، انکودرهای افزایشی اغلب برای تعیین سرعت استفاده می شود. موقعیت دررابطه با نقطه شروع می تواند با شمارش تعداد پالس ها محاسبه شود. سرعت را می توان با تقسیم تعداد پالس ها با فاصله زمانی اندازه گیری شده بازیابی کرد.
انکودرهای افزایشی روتاری یک سیگنال سریال خروجی در یک خط انتقال فراهم می کند. یک سنسور باید به یک کنترلر متصل شود.

تفاوت انکودر روتاری افزایشی با اینکودر خطی چیست؟

انکودر خطی همان خط کش اهمی (پتانسیومتر خطی) می باشد که معمولا خروجی اهمی دارد، و تفاوت این دو فقط در اندازه گیری حرکت خطی و دورانی است که البته از انکودر های دورانی یا روتاری بجای اینکودر های خطی هم میتوان استفاده نمود.

تفاوت بین انکودر روتاری افرایشی با مغناطیسی چیست؟

برای بیان تفاوت بین انکودر روتاری افرایشی با مغناطیسی باید بگوییم که درانکودر روتاری مغناطیسی پالس ها توسط مغناطیس منتشر می شوند. این تکنولوژی نیز در بسیار زیاد در صنعت یافت می شود چرا که اینکودرهای مغناطیسی کمتر در معرض ریسک آلوده شدن می باشند.

صرف نظر از اصل عملکرد انکودر روتاری، می توان گفت که سیگنال خروجی مجموعه ای از پالس هایی است که کدهای باینری را تشکیل می دهند، یعنی مجموعه ای از ۰ و ۱ های متوالی مرتبط با جابه جایی زاویه ای که به رزولوشن انکودر وابسته می باشد. از این سیگنال می توان برای تعیین جهت حرکت، میزان حرکت نسبت به موقعیت مرجع، و سرعت یا شتاب استفاده کرد.

جهت خرید روتاری انکودر افرایشی با شماره های زیر تماس بگیرید.

021-33930243

021-33995067

اینکودر افزایشی چگونه کار میکند؟

انکودر افزایشی دارای حداقل 1 سیگنال خروجی "A" یا به طور معمول 2 سیگنال خروجی، به نام"B" و "A" می باشد. این 2 سیگنال با عدد 90 درجه تنظیم شده است، که برای تشخیص چرخش رمزگذار مورد نیاز است. با چرخاندن انکودر در جهت عقربه های ساعت، پالس "A" با چرخاندن شفت در جهت عقربه های ساعت، پالس "B" قبل از پالس "A" جلو می رود.

علاوه بر این برخی از رمزگذارهای افزاینده سیگنال Z تولید می کنند. هنگامی که هر چرخش، این سیگنال Z به طور معمول در حدود 90 درجه افزایش پیدا می کند. ان را می توان به عنوان یک نقطه مرجع دقیق استفاده کرد.
برخی از encoder های افزایشی نیز دارای سیگنال های دیفرانسیل اضافی هستند که به نام "/ A"، "/ B" و "/ Z" می باشند. این سیگنال ها سیگنال های "A"، "B" و "Z" را معکوس می کنند. کنترل کننده ها می توانند هر جفت را مقایسه کنند ("A" باید برابر با "/ A" معکوس باشد) تا اطمینان حاصل شود که در حین انتقال هیچ خطایی به وجود نمی آید. علاوه بر این حساسیت انتقال با انتقال سیگنال های دیفرانسیل از طریق یک کابل جفت پیچ خورده بهبود می یابد.

روتاری انکودرمطلق یا ابسولوت چیست؟
روتاری انکودرمطلق یا ابسولوت (Absolute rotary encoders ) مقدار کدگذاری عددی مجزا برای هر موقعیت شفت فراهم می کند. به طور خاص در کارهای موقعیتی، روتاری انکودرمطلق کنترل کننده های عملیات محاسبات را بهبود می بخشند و با کاهش نیاز به اجزای ورودی اضافی هزینه ها را کاهش می دهند.
علاوه بر این، مبدا( (reference زمانی اجرا می شود که دستگاه روشن باشد یا بعد از قطع برق دیگر نیاز نباشد زیرا مقدار جریان لازم فورا در دسترس خواهد بود. انکودرهای موازی مطلق (Parallel absolute encoders) مقدار موقعیت را به جریان الکتریکی در حال تجزیه و تحلیل از طریق چندین کابل موازی انتقال می دهد. سریال انکودرهای مطلق داده های خروجی خود را از طریق رابط های استاندارد و پروتکل ها انتقال می دهد.
در گذشته، اتصالات نقطه به نقطه اغلب برای انتقال داده ها انجام می شد اما امروزه در اغلب موارد سیستم های فیلدباس (fieldbus) استفاده می شود.

اینترفیس ها (Interfaces) :
پروتکل الحاقی دیود Pepperl + Fuchs دارای طیف متنوعی ازجریانهای اینترفیس برای انکودرهای مطلق می باشد که در بازار یافت می شوند:
• اینترفیس موازی (Parallel Interface)
• SSI-Interface
• AS-Interface
• CAN
• Device Net
• اترنت
• PROFIBUS
• PROFINET
• Ignition protection type EEx d
• Incremental encoders
• Absolute encoders

روتاری انکودردرمناطق خطرناک در برابر شعله ایمن و مقاوم است.
Pepperl + Fuchs دارای دو نوع محافظ در برابر احتراق است. آنها به دسته مجزای "محفظه مقاوم در برابر احتراق" (EEx d) و نوع حفاظت ایمنی (ایمنی داخلی) (EEx I) دسته بندی می شوند.

نوع حفاظتی EEx d
انکودرهای افزایشی ((Incremental encoders
انکودر مطلق

انکودر چیست؟

از انکودر برای انتقال حرکت دوار یا خطی به یک سیگنال دیجیتال استفاده می شوند. معمولا این هدف برای نظارت بر یا کنترل پارامترهای حرکت مانند سرعت، سرعت، جهت، فاصله یا موقعیت استفاده می شود. هنگام استفاده از انکودر، انتخاب مدل مطلوب و تعیین پیکربندی مناسب برای موفقیت ضروری است. انتخاب انکودر مناسب با درک نقش رمزگذار در سیستم کنترل حرکت آغاز می شود.

برنامه های کاربردی انکودر و دیکودر:

• هماهنگ سازی سرعت موتورهای چندگانه در صنایع
• ربات پرواز جنگی پرواز با یک دوربین دید در شب
• ماشین رباتیک با آشکارساز فلزی
• سیستم اتوماسیون خانگی مبتنی بر RF
• سیستم های کنترل خودکار سلامت

برای ایجاد سیگنال در انکودر انواع مختلفی از فن آوری ها وجود دارد که شامل مکانیک، مغناطیسی، مقاومت، و نوری متداول است. با استفاده از وقفه نور در حساسیت نوری انکودرها واکنش نشان می دهند.