چرا باید انکودر روی موتورها نصب شود؟ انکودرها چگونه کار می‌کنند؟

1، انکودر چیست؟

در طول عملیات یکموتور DC گیربکس حلزونی N20پارامترهایی مانند جریان، سرعت و موقعیت نسبی جهت محیطی شفت چرخان به صورت بلادرنگ پایش می‌شوند تا وضعیت بدنه موتور و تجهیزات یدک‌کشی شده تعیین شود و علاوه بر این، شرایط عملیاتی موتور و تجهیزات به صورت بلادرنگ کنترل شود و در نتیجه بسیاری از عملکردهای خاص مانند تنظیم سروو و سرعت محقق شود. در اینجا، استفاده از انکودر به عنوان یک عنصر اندازه‌گیری جلویی نه تنها سیستم اندازه‌گیری را بسیار ساده می‌کند، بلکه دقیق، قابل اعتماد و قدرتمند نیز هست. انکودر یک حسگر چرخشی است که مقادیر فیزیکی موقعیت و جابجایی قطعات چرخان را به یک سری سیگنال‌های پالس دیجیتال تبدیل می‌کند که توسط سیستم کنترل جمع‌آوری و پردازش می‌شوند تا یک سری دستورات برای تنظیم و تغییر وضعیت عملیاتی تجهیزات صادر شود. اگر انکودر با یک چرخ دنده یا پیچ پیچ ترکیب شود، می‌توان از آن برای اندازه‌گیری موقعیت و جابجایی قطعات متحرک خطی نیز استفاده کرد.

۲، طبقه‌بندی رمزگذار

طبقه بندی اساسی رمزگذار：

انکودر ترکیبی نزدیک از مکانیک و الکترونیک از دستگاه اندازه‌گیری دقیق است که سیگنال یا داده‌ها را کدگذاری، تبدیل، برای ارتباط، انتقال و ذخیره داده‌های سیگنال تبدیل می‌کند. با توجه به ویژگی‌های مختلف، انکودرها به شرح زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

● دیسک کد و مقیاس کد. رمزگذاری که جابجایی خطی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند، مقیاس کد نامیده می‌شود و آن که جابجایی زاویه‌ای را به سیگنال مخابراتی تبدیل می‌کند، دیسک کد نام دارد.

● انکودرهای افزایشی. اطلاعاتی مانند موقعیت، زاویه و تعداد دورها را ارائه می‌دهد و نرخ مربوطه را با تعداد پالس‌ها در هر دور تعریف می‌کند.

● انکودر مطلق. اطلاعاتی مانند موقعیت، زاویه و تعداد دور را با گام‌های زاویه‌ای ارائه می‌دهد و به هر گام زاویه‌ای یک کد منحصر به فرد اختصاص داده می‌شود.

● انکودر مطلق هیبریدی. انکودر مطلق هیبریدی دو مجموعه اطلاعات را خروجی می‌دهد: یک مجموعه از اطلاعات برای تشخیص موقعیت قطب با تابع اطلاعات مطلق استفاده می‌شود و مجموعه دیگر دقیقاً مشابه اطلاعات خروجی انکودر افزایشی است.

انکودرهایی که معمولاً در موتورها استفاده می‌شوند：

● انکودر افزایشی

با استفاده مستقیم از اصل تبدیل فوتوالکتریک، سه مجموعه پالس موج مربعی A، B و Z خروجی داده می‌شود. اختلاف فاز بین دو مجموعه پالس A و B 90 درجه است، به طوری که جهت چرخش به راحتی قابل تشخیص است. فاز Z یک پالس در هر دور است و برای موقعیت‌یابی نقطه مرجع استفاده می‌شود. مزایا: ساختار ساده، عمر مکانیکی متوسط ​​می‌تواند بیش از ده‌ها هزار ساعت باشد، قابلیت ضد تداخل قوی، قابلیت اطمینان بالا و مناسب برای انتقال در مسافت‌های طولانی. معایب: قادر به خروجی اطلاعات موقعیت مطلق چرخش شفت نیست.

● انکودر مطلق

چندین کانال کد متحدالمرکز در امتداد جهت شعاعی روی صفحه کد دایره‌ای سنسور وجود دارد و هر کانال از بخش‌های انتقال نور و غیر انتقال نور تشکیل شده است و تعداد بخش‌های کانال‌های کد مجاور دو برابر است و تعداد کانال‌های کد روی صفحه کد برابر با تعداد ارقام دودویی است. هنگامی که صفحه کد در موقعیت‌های مختلف قرار دارد، هر عنصر حساس به نور با توجه به نور یا عدم نور به سیگنال سطح مربوطه تبدیل می‌شود و عدد دودویی را تشکیل می‌دهد.

این نوع انکودر با این واقعیت مشخص می‌شود که نیازی به شمارنده ندارد و یک کد دیجیتال ثابت مربوط به موقعیت را می‌توان در هر موقعیتی از محور چرخشی خواند. بدیهی است که هرچه کانال‌های کد بیشتر باشد، وضوح تصویر بالاتر است و برای یک انکودر با وضوح دودویی N بیتی، دیسک کد باید N کانال کد داشته باشد. در حال حاضر، محصولات انکودر مطلق 16 بیتی در چین وجود دارد.

3، اصل کار رمزگذار

توسط یک دیسک کد فوتوالکتریک با محور در مرکز، خطوط دایره‌ای و نوشته‌های تیره روی آن وجود دارد و دستگاه‌های فرستنده و گیرنده فوتوالکتریک برای خواندن آن وجود دارد و چهار گروه از سیگنال‌های موج سینوسی به صورت A، B، C و D ترکیب می‌شوند. هر موج سینوسی با اختلاف فاز ۹۰ درجه (۳۶۰ درجه نسبت به یک موج محیطی) متفاوت است و سیگنال‌های C و D معکوس شده و روی فازهای A و B قرار می‌گیرند که می‌تواند سیگنال پایدار را افزایش دهد. و یک پالس فاز Z دیگر برای هر چرخش خروجی داده می‌شود تا موقعیت مرجع موقعیت صفر را نشان دهد.

از آنجایی که دو فاز A و B با ۹۰ درجه اختلاف دارند، می‌توان مقایسه کرد که آیا فاز A در جلو است یا فاز B در جلو تا چرخش رو به جلو و معکوس انکودر را تشخیص داد و بیت مرجع صفر انکودر را می‌توان از طریق پالس صفر به دست آورد. جنس صفحه کد انکودر شیشه، فلز، پلاستیک است. صفحه کد شیشه‌ای روی خط حکاکی شده بسیار نازک شیشه‌ای رسوب داده می‌شود، پایداری حرارتی آن خوب است، دقت بالایی دارد، صفحه کد فلزی مستقیماً عبور می‌کند و خط حکاکی شده نیست، شکننده نیست، اما به دلیل ضخامت خاص فلز، دقت آن محدود است، پایداری حرارتی آن به مراتب بدتر از صفحه کد شیشه‌ای است، صفحه کد پلاستیکی اقتصادی است، هزینه آن کم است، اما دقت، پایداری حرارتی و طول عمر آن ضعیف است.

وضوح - رمزگذار برای ارائه تعداد خطوط حکاکی شده یا تیره در هر 360 درجه چرخش، وضوح نامیده می‌شود، همچنین به عنوان شاخص وضوح شناخته می‌شود، یا به طور مستقیم چند خط، به طور کلی در 5 تا 10000 خط در هر دور، شاخص‌گذاری می‌شود.

۴، اندازه‌گیری موقعیت و اصل کنترل بازخورد

انکودرها جایگاه بسیار مهمی در آسانسورها، ماشین ابزارها، پردازش مواد، سیستم‌های بازخورد موتور و همچنین در تجهیزات اندازه‌گیری و کنترل دارند. انکودر از یک شبکه و یک منبع نور مادون قرمز برای تبدیل سیگنال نوری به سیگنال الکتریکی TTL (HTL) از طریق یک گیرنده استفاده می‌کند. با تجزیه و تحلیل فرکانس سطح TTL و تعداد سطوح بالا، زاویه چرخش و موقعیت چرخشی موتور به صورت بصری منعکس می‌شود.

از آنجایی که زاویه و موقعیت را می‌توان با دقت اندازه‌گیری کرد، انکودر و اینورتر را می‌توان به یک سیستم کنترل حلقه بسته تبدیل کرد تا کنترل دقیق‌تر شود، به همین دلیل است که آسانسورها، ماشین‌آلات و غیره را می‌توان با دقت بسیار بالایی استفاده کرد.

۵، خلاصه 

به طور خلاصه، ما می‌دانیم که انکودرها بر اساس ساختارشان به دو دسته افزایشی و مطلق تقسیم می‌شوند و هر دو سیگنال‌های دیگر مانند سیگنال‌های نوری را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که می‌توانند تجزیه و تحلیل و کنترل شوند. آسانسورها و ماشین‌های ابزار رایج در زندگی ما بر اساس تنظیم دقیق موتور کار می‌کنند و از طریق کنترل حلقه بسته فیدبک سیگنال الکتریکی، انکودر با اینورتر نیز راهی طبیعی برای دستیابی به کنترل دقیق است.