چرا به انکودر روی موتورم نیاز دارم؟ انکودرها چگونه کار می‌کنند؟

انکودر چیست؟

در حین کار موتور، نظارت بر پارامترهایی مانند جریان، سرعت چرخش و موقعیت نسبی جهت محیطی شفت چرخان، وضعیت ... را در زمان واقعی تعیین می‌کند.موتوربدنه و تجهیزات یدک‌کشی شده، و علاوه بر این، کنترل بلادرنگ موتور و شرایط عملیاتی تجهیزات، و در نتیجه تحقق سروو موتور، تنظیم سرعت و بسیاری از عملکردهای خاص دیگر.

در اینجا، استفاده از انکودر به عنوان عنصر اندازه‌گیری اولیه نه تنها سیستم اندازه‌گیری را بسیار ساده می‌کند، بلکه دقیق، قابل اعتماد و قدرتمند نیز می‌باشد.

انکودر یک حسگر چرخشی است که 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 عملکرد تجهیزات صادر شود. اگر انکودر با یک چرخ دنده یا پیچ پیچ ترکیب شود، می‌توان از آن برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی موقعیت و جابجایی قطعات متحرک خطی نیز استفاده کرد.

طبقه بندی اولیه انکودر

انکودر ترکیبی نزدیک مکانیکی و الکترونیکی از دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق است که سیگنال یا داده را برای کدگذاری، تبدیل، ارتباط، انتقال و ذخیره داده‌های سیگنال به کار می‌گیرد.
انکودر یک دستگاه اندازه‌گیری دقیق است که اجزای مکانیکی و الکترونیکی را برای رمزگذاری، تبدیل، ارتباط، انتقال و ذخیره سیگنال‌ها و داده‌ها ترکیب می‌کند. با توجه به ویژگی‌های مختلف، طبقه‌بندی انکودر به شرح زیر است: دیسک کد و مقیاس کد: جابجایی خطی به سیگنال‌های الکتریکی که انکودر مقیاس کد نامیده می‌شود، جابجایی زاویه‌ای به مخابرات برای دیسک کد، - انکودر افزایشی: برای ارائه موقعیت، زاویه و تعداد دورها و غیره، به تعداد پالس‌ها در هر دور برای تعریف نرخ جدایش. - انکودر مطلق: اطلاعاتی مانند موقعیت، زاویه و تعداد دورها را در فواصل زاویه‌ای ارائه می‌دهد، به هر فاصله زاویه‌ای یک کد منحصر به فرد داده می‌شود.
انکودرهای مطلق هیبریدی: انکودرهای مطلق هیبریدی دو مجموعه اطلاعات را خروجی می‌دهند: یک مجموعه از اطلاعات برای تشخیص موقعیت قطب‌های مغناطیسی، با عملکرد اطلاعات مطلق استفاده می‌شود؛ مجموعه دیگر دقیقاً مشابه اطلاعات خروجی انکودرهای افزایشی است.

انکودرهای پرکاربرد برایموتورها

رمزگذار افزایشی

با استفاده مستقیم از اصل تبدیل فوتوالکتریک، سه مجموعه پالس موج مربعی A، B و Z خروجی می‌دهد. دو مجموعه پالس A و B با اختلاف فاز ۹۰ درجه، می‌توانند به راحتی جهت چرخش را تعیین کنند. در هر چرخش، یک پالس در فاز Z تولید می‌شود که برای موقعیت‌یابی نقطه مرجع استفاده می‌شود. مزایا: اصول ساخت ساده، عمر مکانیکی متوسط ​​ده‌ها هزار ساعت یا بیشتر، توانایی ضد تداخل قوی، قابلیت اطمینان بالا، مناسب برای انتقال از راه دور. معایب: قادر به خروجی اطلاعات موقعیت مطلق چرخش شفت نیست.

انکودرهای مطلق

حسگر دیجیتال خروجی مستقیم، حسگر دیسک کد دایره‌ای در امتداد جهت شعاعی تعدادی کانال کد متحدالمرکز دارد، هر کانال توسط بخش‌های شفاف از نور و نفوذناپذیر از نور بین بخش‌های کانال کد مجاور ترکیب می‌شود. یک رابطه دوگانه بین تعداد کانال‌های کد روی دیسک کد وجود دارد. تعداد ارقام دودویی روی تعداد کانال‌های کد برابر است با تعداد بیت‌های دیسک کد آن. در دیسک کد، در سمت منبع نور، در سمت دیگر مربوط به هر کانال کد، یک عنصر حساس به نور وجود دارد. هنگامی که دیسک کد در موقعیت متفاوتی قرار دارد، عنصر حساس به نور با توجه به نور یا عدم نور، سیگنال سطح مربوطه را به شکل یک عدد دودویی تبدیل می‌کند. هنگامی که دیسک کد در موقعیت‌های مختلفی قرار دارد، هر عنصر حساس به نور، سیگنال سطح مربوطه را با توجه به اینکه روشن است یا خیر، به شکل یک عدد دودویی تبدیل می‌کند.

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 شفت چرخان خواند. بدیهی است که هرچه کانال کد بیشتر باشد، وضوح بالاتر است. برای یک انکودر با وضوح دودویی N بیتی، دیسک کد باید N کانال بارکد داشته باشد. در حال حاضر، محصولات انکودر مطلق 16 بیتی وجود دارد.

اصل کار رمزگذار

توسط مرکزی با محور صفحه کد فوتوالکتریک، که حلقه‌ای از میان خطوط تیره دارد، دستگاه‌های فرستنده و گیرنده فوتوالکتریک برای خواندن وجود دارند تا چهار مجموعه سیگنال موج سینوسی ترکیب شده در A، B، C، D را به دست آورند، که هر موج سینوسی با اختلاف فاز ۹۰ درجه (نسبت به موج محیطی برای ۳۶۰ درجه) است، وارونگی سیگنال C، D، بر روی دو فاز A، B قرار می‌گیرد که می‌تواند برای تثبیت سیگنال تقویت شود؛ و دیگری هر نوبت برای خروجی یک پالس فاز Z به نمایندگی از موقعیت صفر موقعیت مرجع.
از آنجایی که اختلاف فاز ۹۰ درجه بین دو فاز A و B وجود دارد، می‌توان آنها را با فاز A در جلو یا فاز B در جلو مقایسه کرد تا بتوان چرخش مثبت و معکوس انکودر را تشخیص داد. از طریق پالس صفر، می‌توان موقعیت مرجع صفر انکودر را بدست آورد.

جنس دیسک رمزگذار از شیشه، فلز و پلاستیک است. دیسک شیشه‌ای روی یک خط حکاکی شده بسیار نازک روی شیشه رسوب می‌کند. پایداری حرارتی آن خوب و با دقت بالا است. دیسک فلزی مستقیماً از خط حکاکی شده عبور می‌کند و عبور نمی‌کند. شکننده نیست، اما به دلیل ضخامت خاصی از فلز، دقت آن محدود است و پایداری حرارتی آن به مراتب بدتر از شیشه خواهد بود. دیسک پلاستیکی مقرون به صرفه است، هزینه آن کم است، اما دقت، پایداری حرارتی و طول عمر آن بدتر است. دیسک‌های پلاستیکی مقرون به صرفه هستند، اما دقت، پایداری حرارتی و طول عمر آنها بدتر است.

وضوح - انکودر برای ارائه تعداد خطوط مستقیم یا تاریک در هر 360 درجه چرخش، وضوح نامیده می‌شود، همچنین به عنوان وضوح شاخص شناخته می‌شود، یا به طور مستقیم به عنوان تعداد خطوط نامیده می‌شود، به طور کلی 5 تا 10،000 خط در هر شاخص چرخش.

اصول اندازه‌گیری موقعیت و کنترل فیدبک

انکودرها جایگاه بسیار مهمی در بالابرها، ماشین ابزارها، پردازش مواد، سیستم‌های بازخورد موتور و تجهیزات اندازه‌گیری و کنترل دارند. انکودرها از شبکه‌های نوری و منابع نور مادون قرمز برای تبدیل سیگنال‌های نوری به سیگنال‌های الکتریکی TTL (HTL) از طریق یک گیرنده استفاده می‌کنند که با تجزیه و تحلیل فرکانس سطح TTL و تعداد سطوح بالا، زاویه چرخش و موقعیت موتور را به صورت بصری منعکس می‌کند.

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

خلاصه

به طور خلاصه، ما می‌دانیم که انکودر بر اساس ساختار به دو نوع افزایشی و مطلق تقسیم می‌شود، آنها همچنین سیگنال‌های دیگری مانند سیگنال‌های نوری را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که می‌توانند تجزیه و تحلیل و کنترل شوند. و ما در آسانسور رایج زندگی می‌کنیم، ابزارهای ماشینی فقط بر اساس تنظیم دقیق موتور هستند، از طریق بازخورد سیگنال الکتریکی کنترل حلقه بسته، انکودر با مبدل فرکانس نیز برای دستیابی به کنترل دقیق امری بدیهی است.