انکودرها یکی از فناوری‌های رایج و پرکاربرد در صنایع هستند. در واقع encoderها را می‌توان وسایلی دانست که می‌توانند حرکت مکانیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. بنابراین اساساً انکودرها را یک دستگاه حسگر حرکت می‌دانند که هدف آنها ارائه بازخورد در مورد حرکت یا موقعیت اجسام به سیستم‌های کنترل است. این بازخورد به سیستم کنترل این امکان را می‌دهد تا بتوانند تعیین کنند که آیا شی تحت نظارت به درستی جابه‌جا شده یا در جای درست قرار گرفته است یا نه. در این مقاله از ایریسا مگ تصمیم داریم به معرفی انکودر پرداخته و انواع مختلف آن را نام ببریم. پس تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
در این مقاله به برررسی موضوعات زیر می‌پردازیم:
انکودر چیست؟
به طور کلی انکودر یک دستگاه الکترومکانیکی است که اطلاعات را از یک فرمت به فرمت دیگری تبدیل می‌کند. از encoder برای برای جمع‌آوری اطلاعات از جمله اطلاعات مربوط به موقعیت، سرعت، تعداد یا جهت استفاده می‌شود. به زبان ساده، انکودر یک سنسور بسیار قوی است که یکسری اطلاعات مشخص مربوط به حرکت را جمع‌آوری کرده و بعد از تبدیل آن به سیگنال الکتریکی که می تواند توسط برخی از انواع دستگاه های کنترل در یک سیستم کنترل حرکت، مانند شمارنده یا PLC خوانده شود، این اطلاعات را به تجهیزات دیگر فرستاده و بدین ترتیب یک عملکرد یا فرایند را فعال می‌کند.
| بیشتر بخوانید: اتوماسیون صنعتی چیست؟ |
انواع انکودر صنعتی
شما می‌توانید از روش‌های مختلفی برای کنترل حرکت با استفاده از انکودر استفاده کنید. رویکردهای مختلفی برای این منظور در نظر گرفته شده است که رایج‌ترین رویکرد انتخاب روش باتوجه‌به نوع حرکت یا موقعیت دستگاه است. در همین راستا انکودر را می‌توان به 5 دسته‌بندی اصلی تقسیم کرد که عبارت‌اند از:
- انکودر خطی (Linear Encoder)
- انکودر چرخشی (Rotary Encoder)
- انکودر زاویه دار (Angle Encoder)
- انکودر مطلق (Absolute Encoder)
- انکودر افزایشی (Incremental Encoder)
در ادامه به شکلی دقیق‌تر به معرفی هر یک از آنها خواهیم پرداخت.
دسته‌بندی انکودرها براساس نوع حرکت
1. انکودر خطی (Linear Encoder)
این نوع از انکودر با حرکت اجسام در طول یک مسیر خطی سروکار دارد. انکودر خطی با استفاده از یک مبدل که می‌تواند یک کابل یا یک میله کوچک باشد، فاصله میان 2 نقطه مشخص را اندازه‌گیری می‌کند و بدین ترتیب خروجی آنالوگ موجود را به دیجیتال تبدیل کرده و حرکت یا موقعیت جسم را تعیین می‌کند. از این روش در دستگاه‌های مختلفی از جمله دستگاه برش به طول استفاده می‌شود.
2. انکودر چرخشی (Rotary Encoder)
دومین نوع انکودری که می‌توان معرفی کرد، انکودر چرخشی است. Encoder چرخشی برای نظارت بر حرکت یک جسم یا دستگاه در حال چرخش مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش انکودر، موقعیت جسم در حال چرخش به سیگنال دیجیتال تبدیل شده و این امکان برای سیستم کنترل فراهم می‌شود تا موقعیت یا سرعت جسم را تعیین کند. این سنسور را می‌توان مستقیماً روی یک محور چرخشی مثل موتور نصب کرد.
| بیشتر بخوانید: معرفی تجهیزات اتوماسیون صنعتی |
3. انکودر زاویه دار (Angle Encoder)
انکودرهای زاویه دار عملکرد مشابه‌ای با انکودرهای چرخشی دارند. چراکه در این نوع از encoder نیز روی حرکت چرخشی یا نوسانی نظارت شده و اطلاعات به دست می‌آید. اما موضوعی که باعث شده این انکودرها را در یک دسته‌بندی مجزا قرار دهیم این است که در این نوع از انکودر دقت اندازه‌گیری بسیار بیشتر است. معمولاً از این نمونه از encoder در حالتی که دقت اطلاعات به دست آمده از مبدا از اهمیت بالایی برخوردار است، استفاده می‌شود.
دسته‌بندی انکودرها براساس موقعیت
پیش‌تر دسته‌بندی انکودرها را براساس نوع حرکت آنها معرفی کردیم. اما موضوع قابل توجه این است که شما می‌توانید از دسته‌بندی انکودرها براساس موقعیت نیز استفاده کنید. تمامی انکودرهای خطی، چرخشی و زاویه دار می‌توانند در یکی از 2 دسته‌بندی انکودر مطلق یا افزایش قرار بگیرند.
1. انکودر مطلق (Absolute Encoder)
در انکودر مطلق نقطه صفر وجود دارد. به‌عنوان مثال ممکن است برق قطع شده و موقعیت انکودر برای مدت مشخصی بدون تغییر باقی بماند. اما حتی اگر برق قطع شود هم انکودر مطلق می‌تواند موقعیت جسم را تعیین کند. از این انکودرها در جایی استفاده می‌شود که فرایند به کندی دنبال شده یا اینکه یک وقفه در طول فرایند رخ می‌دهد. همچنین اگر دانستن موقعیت لحظه‌ای یک شی مهم باشد، باید از Encoder مطلق استفاده شود.
| بیشتر بخوانید: کاربرد اتوماسیون صنعتی در 8 صنعت برتر جهان |
2. انکودر افزایشی (Incremental Encoder)
در نقطه مقابل انکودر مطلق، نوع دیگری از دسته‌بندی encoder براساس موقعیت وجود دارد که در آن نقطه صفر وجود ندارد و با تغییر موقعیت انکودر، خروجی آن نیز تغییر می‌کند. در این حالت، در صورت قطع برق، انکودر افزایش دیگر نمی‌تواند موقعیت شی را تعیین کند و باید ه یک موقعیت اصلی یا نقطه مرجع ارجاع داده شود تا شمارنده را بتوان مجدداً تنظیم کرده و سپس برای محاسبه حرکت نسبی مورد استفاده قرار داد.
انکودر نوعی سنسور هست که از آن برای بررسی موقعیت، سرعت، تعداد یا جهت تجهیزات استفاده می‌شود. این سنسور نقش مهمی را در عملکرد سیستم‌های کنترلی ایفا می‌کند به همین دلیل لازم است به خوبی با آنها و ویژگی‌هایی که دارند آشنا شویم. در این مقاله تلاش کردیم انکودر را تعریف کنیم و سپس انواع مختلف encoder را معرفی کنیم. امیدواریم که این مقاله برای شما مفید بوده باشد.