انکودر چیست؟

کیوان رستم پور – انکودر نوعی سنسور است که موقعیت، سرعت یا زاویه یک جسم را اندازه‌گیری و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال الکتریکی می‌تواند توسط کنترلرها یا سایر دستگاه‌ها برای کنترل حرکت، ردیابی موقعیت یا اندازه‌گیری سرعت استفاده شود.

انواع انکودر

انواع مختلفی از انکودرها وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

دو نوع اصلی انکودر عبارت‌اند از:

1. انکودرهای افزایشی: این نوع انکودرها هر بار که جسم جابه‌جا می‌شود، تعداد مشخصی پالس ارسال می‌کنند. تعداد پالس‌ها نشان‌دهنده میزان جابه‌جایی است.
2. انکودرهای مطلق: این نوع انکودرها موقعیت مطلق جسم را در هر لحظه ارائه می‌کنند.

انواع انکودر بر اساس نوع خروجی

انکودرها همچنین می‌توانند بر اساس نوع خروجی خود به دسته‌های مختلف تقسیم شوند، مانند:

• انکودرهای پالس: این نوع انکودرها سیگنال‌های پالس را به عنوان خروجی ارسال می‌کنند.
• انکودرهای پروتکل: این نوع انکودرها از پروتکل‌های ارتباطی مانند SSI یا DeviceNet برای ارسال داده استفاده می‌کنند.

عوامل مهمی که باید در نظر گرفته شود، عبارت‌اند از:

• نوع حرکت: (خطی یا چرخشی)
• دقت: (حداقل وضوح مورد نیاز)
• سرعت: (حداکثر سرعت مورد نیاز)
• محیط: (شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و گرد و غبار)
• هزینه

کاربردهای مختلف انکودر چیست؟

انکودرها در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از جمله صنعت، رباتیک، اتوماسیون و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شوند.

• کنترل سرعت موتور: انکودرها برای اندازه‌گیری سرعت موتور و تنظیم سرعت آن به منظور حفظ سرعت ثابت استفاده می‌شوند. به‌طور مثال در موتورهای آسانسور، پالس‌های انکودر برای کنترل سرعت حرکت کابین استفاده می‌شوند.
• اندازه‌گیری سطح مایعات: انکودرها برای اندازه‌گیری سطح مایعات در مخازن استفاده می‌شوند.
• کنترل موقعیت ربات: در ربات‌ها، پالس‌های انکودر برای کنترل دقیق حرکات بازوها و مفاصل ربات استفاده می‌شوند.
• تعیین موقعیت چاپگر: در چاپگرها، پالس‌های انکودر برای تعیین دقیق موقعیت هد چاپگر و چاپ دقیق تصاویر و متون استفاده می‌شوند.
• اندازه‌گیری طول پارچه: در صنعت نساجی، پالس‌های انکودر برای اندازه‌گیری دقیق طول پارچه و برش دقیق آن استفاده می‌شوند.
• کنترل نوار نقاله: در نوار نقاله‌ها، پالس‌های انکودر برای کنترل سرعت و موقعیت حرکت مواد روی نوار نقاله استفاده می‌شوند.

نحوه عملکرد انکودر

انکودر روی محور موتور اصلی آسانسور نصب می‌شود. انکودر از یک دیسک کدگذاری شده و یک هد نوری تشکیل شده است. دیسک کدگذاری شده با علامت‌گذاری‌های منحصربه‌فرد پوشیده شده که در هنگام چرخش دیسک توسط هد نوری خوانده می‌شوند.

مزایای استفاده از انکودر در آسانسور

• دقت بالا: می‌توانند موقعیت و سرعت کابین را با دقت بسیار بالا اندازه‌گیری کنند.
• قابلیت اطمینان: سخت و بادوام هستند و در برابر شرایط محیطی نامطلوب مانند گرد و غبار و لرزش مقاوم هستند.
• هزینه مناسب: در مقایسه با سایر روش‌های اندازه‌گیری موقعیت، مانند پتانسیومترها، قیمت مناسب‌تری دارند.
• سهولت نصب: نصب و راه‌اندازی آسانی دارند.

بیشتر بخوانید:

• نقش فناوری در بهبود تعمیر و نگهداری آسانسور
• ایمنی در آسانسورهای برج میلاد تهران
• ربات تحویل هیوندای آسانسور: تحولی در خدمات شهری کره جنوبی

کاربردهای انکودر در آسانسور

• کنترل حرکت آسانسور: برای کنترل سرعت و جهت حرکت کابین آسانسور استفاده می‌شود.
• تراز کردن طبقات: برای تراز دقیق کابین آسانسور با طبقات استفاده می‌شود.
• ایمنی: برای تشخیص موقعیت دقیق کابین آسانسور و جلوگیری از حرکت ناخواسته آن استفاده می‌شود.
• صرفه‌جویی در انرژی: برای بهینه‌سازی مصرف انرژی آسانسور و کاهش مصرف برق آن استفاده می‌شود.

در انکودر، پالس سیگنالی الکتریکی است که هر بار که شافت یا محور موتور یا هر دستگاه دوار دیگر یک دور کامل می‌چرخد، تولید می‌شود. تعداد پالس‌ها در هر دور کامل را رزولوشن انکودر می‌نامند.

همان‌طورکه گفته شد، انکودرها بر اساس نوع خروجی خود به دو دسته افزایشی و مطلق تقسیم می‌شوند:

انکودرهای افزایشی(Incremental Encoder ): در هر چرخش کامل، تعداد ثابتی پالس تولید می‌کنند. این پالس‌ها برای اندازه‌گیری سرعت دورانی موتور استفاده می‌شوند. با این حال، برای تعیین موقعیت زاویه‌ای مطلق موتور به یک مرجع اولیه نیاز دارند.

انکودرهای مطلق(Absolute Encoder): در هر موقعیت زاویه‌ای، یک کد منحصر به فرد را تولید می‌کنند. این کد برای تعیین موقعیت زاویه‌ای دقیق موتور در هر لحظه استفاده می‌شود و نیازی به مرجع اولیه ندارند.

تعداد پالس‌ها در هر دور کامل (ppr) یکی از مهم‌ترین مشخصات انکودر است. هر چه رزولوشن انکودر بالاتر باشد، دقت اندازه‌گیری زاویه و سرعت دورانی نیز بیشتر خواهد بود.

تفاوت انکودرهای 1313، 1325 و 1387 هایدن هاین:

انکودر 1313، 1325 و 1387 همگی از محصولات شرکت هایدن هاین (Heidenhain) هستند که برای اندازه‌گیری زاویه و سرعت دورانی در موتورها و سایر تجهیزات دوار استفاده می‌شوند. با این حال، بین این مدل‌ها، چند تفاوت کلیدی وجود دارد:

نوع انکودر

• 1313: انکودر افزایشی (Incremental)
• 1325: انکودر مطلق (Absolute)
• 1387: انکودر مطلق (Absolute)

نحوه خروجی

• 1313: پالس
• 1325: پروتکل‌های مختلف (مانند SSI، Profibus، DeviceNet)
• 1387: پالس

رزولوشن

1313: 1 تا 2048 پالس در دور

1325: 1 تا 36 بیت

1387: 1 تا 2048 پالس در دور

رزولوشن، به تعداد پالس‌های تولید شده توسط انکودر در هر دور کامل موتور اشاره دارد. رزولوشن بالاتر، دقت اندازه‌گیری زاویه و سرعت را افزایش می‌دهد.

کاربرد

1313: کاربردهای عمومی مانند کنترل سرعت و موقعیت موتورها

1325: کاربردهایی که نیاز به دقت و قابلیت اطمینان بالا دارند، مانند سروو موتورها و سیستم‌های کنترل موقعیت

1387: کاربردهایی که نیاز به دقت و قابلیت اطمینان بالا دارند و در فضاهای محدود نصب می‌شوند، مانند ربات‌ها و بازوهای مکانیکی

مشخصات فیزیکی

• 1313: ابعاد و شکل‌های مختلف
• 1325: ابعاد و شکل‌های مختلف
• 1387: ابعاد کوچک و فشرده

قیمت

• 1313: ارزان‌ترین
• 1325: متوسط
• 1387: گران‌ترین

نکات

انتخاب انکودر مناسب به نیاز و کاربرد خاص شما بستگی دارد. برای اطلاعات بیشتر در مورد هر انکودر، می‌توانید به وب‌سایت هایدن هاین یا دیتاشیت‌های مربوط مراجعه کنید.

خلاصه‌ای از تفاوت‌های کلیدی میان سه انکودر