آموزش و مشاوره:  |  فروش و اجرا: 43 59 361 0919  |  33 59 361 0919

ایمیل ramacontrol.co@gmail.com

ساعت کاری 8 تا 17

انکودر چیست و چه کاربرد هایی در اتوماسیون صنعتی دارد؟+ویدیو

راما کنترل > وبلاگ ما > انکودر چیست و چه کاربرد هایی در اتوماسیون صنعتی دارد؟+ویدیو
انکودر چیست و چه کاربرد هایی در اتوماسیون صنعتی دارد

انکودر چیست؟

انکودر(encoder) سنسور الکترومکانیکی است که سیگنال های دیجیتال به صورت پالس صفر و یک را در پاسخ به حرکت جسم تولید می کند.

به عنوان یک دستگاه الکترومکانیکی، یک انکودر قادر است که به کاربران سیستم کنترل اطلاعات مربوط به موقعیت، سرعت و جهت  حرکت جسم را جهت عملکرد بهتر سیستم های اتوماسیون صنعتی بدهد.

از لحاظ ساختمان دو نوع مختلف encoder وجود دارد

  • انکودر خطی
  • انکودر دوار

 انکودر خطی

انکودر خطی-liner encoder

انکودرهای خطی دارای انواع نوری، مغناطیسی و مقاومتی بوده و برای اندازه ‌گیری ها به صورت خطی استفاده می‌شوند.

نوع نوری در این encoder ها دارای خروجی دیجیتال و نوع مغناطیسی و مقاومتی دارای خروجی آنالوگ می‌باشند.

این نوع encoder ها درسیستم های اتوماسیون صنعتی کاربرد فراوانی دارند.

همچون دستگاه‌های پرس برای اندازه‌گیری میزان حرکت طولی پیستون و همچنین در غلتک‌ها برای اندازه‌ گیری فاصله‌ی طولی بین توپی‌های غلتک استفاده می‌شود.

 انکودر دوار

rotary encoder-انکودر دوار

انکودر دوار یا  (Shaft encoder)، یک وسیله‌ی الکترومکانیکی است که موقعیت یا حرکت زاویه‌ای یک شافت یا یک محور را به یک کد آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می‌کند.

این نوع encoder از یک یا دو جفت LED فرستنده و گیرنده و یک دیسک مدرج (سیاه و سفید یا جای خالی و جای پر) استفاده می‌کند.

دیسک مدرج مابین سنسورهای فرستنده و گیرنده قرار دارد و این مجموعه بر روی محور چرخان دستگاه قراردارد.

هنگام چرخش شافت، دیسک درجه بندی ‌شده به همراه شافت می‌چرخد و سنسورهای گیرنده و فرستنده ثابت می‌مانند.

درنتیجه سیگنالی که از سمت فرستنده به گیرنده ارسال می‌شود توسط چرخش دیسک به طور متوالی قطع و وصل می‌شود.

به این صورت ما در ورودی گیرنده یک قطار از پالس‌های متوالی صفر و یک منطقی داریم.

این پالس‌ها همان کدهایی هستند که انکودر تولید می‌کند و برای اینکه تبدیل به موقعیت و یا تعداد دوران شافت شود به ورودی یک دیکودر داده می‌شود.

هر چه تعداد نقاط سیاه و سفید روی دیسک بیشتر باشد تعداد این صفر و یک‌های منطقی در یک دوران کامل(۳۶۰ درجه) بیشتر می‌شود و در نتیجه دقت اندازه‌گیری آن افزایش می‌یابد

انواع انکودرها از لحاظ خروجی سیگنال

  • انکودر مطلق
  • انکودر افزایشی

ساخت این دو نوع encoderکاملا مشابه است؛ با این حال آنها در خواص فیزیکی و تفسیر نحوه ی حرکت متفاوت هستند.

انکودر مطلق

اگر انکودر فقط دارای یک ردیف پالس باشد نمی تواند به درستی جهت چرخش را نشان دهد و باید دارای پالس دومی نیز باشد که به این منظور باید یک فرستنده و گیرنده نوری دیگر به مجموعه اضافه شود.

بنابر این در لحظاتی که نمی توان جهت چرخش شفت را تشخیص داد(در لحظاتی هر دو پالس یک منطقی و در لحظاتی صفر منطقی هستند) نیاز به پالس سومی داریم.

که این پالس بر اثر یک دور چرخش کامل به وجود می آید که به آن پالس فرمان میگویند و از آن برای شمارش تعداد دوران نیز استفاده می شود.

انکودر مطلق-absulote encoder

انکودر افزایشی

در این نوع  انکودرها از حسگرهایی استفاده می کند که از شاخص نوری، مکانیکی یا مغناطیسی برای اندازه گیری زاویه ای استفاده می کنند.

انکودرهای افزایشی چگونه کار می کنند

يكی از ایرادات encoder هاي افزايشي اين است كه شمارش پالسهاي آن در يك ميانگير يا اكسترنال كانتر (Counter External) ذخيره مي شود.

اگر برق قطع شود و يا به هر حال اختلال پيدا كند شمارش گم خواهد شد زیرانقطه صفر براي دستگاه به هنگام راه اندازي مجدد كم يا تعريف نشده است.

اين بدان معناست كه چنانچه قدرت را از يك ماشين الكتريكي با انكودري كه داراي چرخاننده الكتريكي است بگيريم ديگر موقعيت صحيح را نخواهد دانست.

براي حل اين مشكل از انكودرهاي مطلق استفاده مي شود و در اين صورت ماشين هميشه موقعيت خود را می داند.. در اين نوع encoder به ازاي هر حلقه روي ديسك يك منبع نور و دريافت كننده آن وجود دارد.

انکودر افزایشی

انکودر  ها از لحاظ عملکرد و ساختمان داخلی به ۳ دسته تقسیم می شوند

  • انکودر نوری
  • انکودر مغناطیسی
  • انکودر خازنی

انکودر نوری

انکودرهای نوری در واقع یک فرستنده و گیرنده LED هستند که با قطع نور به ازای چرخش شفت انکودر در خروجی تولید پالس های الکتریکی می کنند که از همین قانون برای انکودر های خازنی و مغناطیسی هم استفاده می شود.

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 (vibration) و سایر شرایط رایج در محیط های صنعتی را داشته باشد.

در شمارنده نوری صرفا مسافت طی شده توسط چرخنده نسبت به موقعیت اولیه و مقدار سرعت و چرخش شفت قابل اندازه گیری می باشد و نمیتوان جهت چرخش را مشخص کرد.

انکودر نوری

انکودر مغناطیسی

انکودر های مغناطیسی (megnatic encoder) 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 (resolution) یا دقت انکودر های نوری بالاتر می باشد.

انکودر مغناطیسی-megnetic encoder

 

انکودر خازنی

انکودر های خازنی( capasitive encoder) 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

انکودر خازنی-capasitive encoder

کاربرد های انکودر

  • اندازه گیری سرعت
  • اندازه گیری زاویه
  • اندازه گیری موقعیت
  • اندازه گیری جهت حرکت شفت
  • ماشین های سی ان سی
  • ماشین های چاپ
  • آسانسور
  • روباتهای صنعتی
  • ماشین های بسته بندی
  • و …

کاربرد انکودر ها در اتوماسیون صنعتی

در انواع سیستم های اتوماسیون صنعتی انکودر ها کاربرد فراوانی دارند .

و در واقع در محل هایی نصب می شوند که بتوانند به صورتی عمل کنند که از خروجی فید بک گرفته و آن را برای قسمت کنترلی همانند پی ال سی ها ارسال کنند و پارامترهایی همچون

  • اندازه گیری سرعت
  • اندازه گیری و کنترل موقعیت
  • جهت چرخش شفت

و سایر پارامترها را به قسمت کنترل برای  عملکرد بهتر سیستم اتوماسیون صنعتی ارسال کنند.

برای  مثال در هنگامی که قصد کنترل سرعت یک موتور الکتریکی را داریم .

و قصد داشته باشیم سرعت موتور را روی یک سرعت خاص و دقیق تنظیم کنیم.

در این حالت نیاز به گرفتن فید بک از موتور خود هستیم و به این منظور از انکودر ها استفاده میکنیم

همچنین در مواردی چون نوار- نقاله نیاز می باشد  که دستگاه ها به اندازه ی دقیق و مشخص حرکت کنند و در آن نقطه توقف کنند .

که این موضوع یکی از  پر کاربرد ترین نوع استفاده از انکودر ها در صنعت و سیستم های اتوماسیون صنعتی می باشد.

و برای  این کار خروجی انکودر را اندازه گیری میکنیم و با در نظر گرفتن ضرایب گیربکس و گوپلینگ ها مسافت طی شده به دست می آید و در واقع موقعیت حرکت دستگاه خود را کنترل می کنیم.

برای درک بهتر انکودرها،توجه شمارا به ویدیویی که گروه راما کنترل آماده کرده جلب می کنم.

لینک ویدیو در آپارات

لینک ویدیو در تماشا

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

No Favorites Has Been Added!