انکودر

در اتوماسیون صنعتی از انواع انکودر (Encoder) استفاده‌های بسیاری می‌شود.

این تجهیز در اتوماسیون ابزار مهمی تلقی می‌شود.

در صنایع بسته‌بندی و دستگاه‌های صنعتی که نیاز به اندازه گیری سرعت و موقعیت است از انکودر‌های مختلفی استفاده می‌شود.

یک نوع سنسور حرکت می‌باشد و اگر حرکتی که انکودر سنس می‌کند از نوع دورانی باشد.

به آن انکودر زاویه یا دوار می‌گوییم و اگر حرکتی که سنس می‌کند از نوع خطی باشد به آن انکودر خطی می‌گوییم.

علت اصلی به کاربردن انکودر در صنایع مختلف گرفتن فیدبک (feedback) از محیط است.

با استفاده از آن می‌توان یک سیستم حلقه بسته (close loop) ایجاد کرد.

ترجمه فارسی انکودر، رمزگذار می‌باشد و علت این نامگذاری این است که انکودر حرکت را رمزگذاری می‌کند.

آن را به صورت کدهای دیجیتال در می‌آورد و بعد از آن با اتصال انکودر به یک دستگاه رمزخوان مانند PLC، مقدار حرکت ثبت شده توسط انکودر قابل خواندن می‌شود.

انواع مختلف براساس نوع کارکرد:

•  انکودر دوار (Rotary Encoder)
  انکودرهای دوار به دو نوع انکودر مطلق یا absolute و انکودر افزایشی یا incremental تقسیم می‌شوند.
• انکودر خطی
  انکودرهای خطی برای اندازه گیری حرکت های خطی مورد استفاده قرار میگیرند و به انواع انکودر خطی، خط کش اهمی و خط‌کش مغناطیسی تقسیم بندی می‌شوند.
• انکودر افزایشی (incremental)
  عملکرد این نوع انکودر به وسیله نور انجام می‌شود به این صورت که درون انکودر افزایشی یک صفحه دوار قرار دارد که بر روی آن صفحه پر از سوراخ است.
• هر بار که صفحه حرکت می‌کند و سوراخ‌ها از مقابل منبع نور عبور می‌کنند، نور از سوراخ عبور کرده و به سنسور نور برخورد می‌کند. در نتیجه این کارت متوجه می‌شود که حرکت انجام شده است.
• با هر بار عبور نور از سوراخ اصطلاحا گفته می‌شود که انکودر یک پالس می‌اندازد.
  یکی از معایب افزایشی این است که تنها مقدار تغییرات حرکت را مشخص می‌کند.
• و قادر به تعیین موقعیت نیست. دقت انکودر افزایشی به تعداد سوراخ‌های آن وابسته است به این صورت که هر چه تعداد این سوراخ ها بیشتر باشند، دقت انکودر نیز بیشتر است. به عنوان مثال اگر در یک انکودر تعداد 360 سوراخ را داشته باشیم، از آنجا که کل صفحه 360 درجه است، در نتیجه انکودر مورد نظر از دقتی برابر با 1 درجه برخوردار است.

انکودر مطلق (absoluto)

نوع مطلق علاوه بر حرکت، تعیین موقعیت نیز انجام میدهد. نحوه کارکرد این نوع به این صورت است.

که درون آن یک صفحه دوار قرار دارد که این صفحه متشکل از چندین شبکه است.

هر کدام از این شبکه ها به چندین قطاع تقسیم شده‌اند.

به هر یک از قطاع های شبکه‌ها یک بیت گفته می‌شود.

به هر کدام از شبکه ها یک الگوی رنگی منحصر بفرد اختصاص داده می‌شود.

با توجه به اینکه شاخص روی چه الگوی رنگی قرار گرفته، مدل مطلق تشخیص می‌دهد که موقعیت فعلی در چه زاویه ای قرار دارد.

با توجه به نوع ساختار، مطلق در مقایسه با افزایشی از دقت بیشتری برخوردار است ودقت مطلق با بیت بیان می‌شود.

توضیحاتی در مورد سیم‌های ABZ در نوع افزایشی:

تغذیه 5 ولت می‌باشد و در مدل افزایشی 5 سیم خارج شده است.

دو سیم که مربوط به تغذیه مثبت و منفی 5 ولت هستند و همچنین دو سیم A و B نام دارند.

این دو سیم مربوط به خاموش و روش کردن و پالس انداختن هستند و تعداد پالس‌های انجام شده در یک دور را می‌شمارند.

یک سیم Z نیز وجود دارد، در مدل افزایشی علاوه بر سوراخ‌هایی که روی لبه صفحه قرار می‌گیرد.

یک تک سوراخ هم در میانه‌های صفحه ایجاد شده است.

در واقع این سوراخ تعیین کننده زاویه صفر و نقطه شروع حرکت است و حرکت را کالیبره می‌کند.

همچنین تعداد دورهای کامل را می‌شمارد.

از طریق این سوراخ می‌توان در حرکت های طولانی خطای انکودر را اصلاح کرد.

به این صورت که وقتی که یک دور کامل زد ممکن است به علت خطا بجای 360 درجه 350 درجه اعلام کند که وقتی به نقطه Z می‌رسد با صفر شدن زاویه خطا نیز اصلاح می‌شود.

انکودرهای با کیفت‌تر به صورت 8 سیمه ساخته می‌شوند و علاوه بر سیم‌های گفته شده، سیم‌های A not, B not, Z not را هم دارند.

در این نوع  وقتی A روشن است باید A not خاموش باشد.

برای B و Z نیز به همین صورت است یعنی وقتی B روشن است باید B not خاموش باشد.

وقتی Z روشن است باید Z not خاموش باشد.

اگر به هر علتی سنسور خراب باشد یا سوراخ‌ها گرفتگی داشته باشند:

مثلا در اثر نفوذ گرد و غبار پر شده باشند، هم A روشن می‌شود.

همینطور A not و این مسئله نشان می‌دهد که مشکل دارد.

در نوع مطلق به تعداد بیت‌ها، سیم وجود دارد.

از جمله کاربردها در صنعت و کارخانجات می‌توان به استفاده از آن در

• کارخانجات فولاد
• دستگاه‌های نساجی
• دستگاه‌های برش چوب
• CNC
• دستگاه‌های تولید کاشی و سرامیک
• آسانسور
• کارخانجات سیمان و … اشاره کرد. از این وسیله در انواع پروژه‌های تحقیقاتی نیز استفاده می‌شود.