انکودر چیست؟ طرز کار + کاربرد آن
انکودر چیست؟
انکودر (Encoder)، یک حسگر موقعیت و حرکت است که برای تبدیل کمیتهای مکانیکی (مثل جابجایی زاویهای یا خطی) به سیگنالهای الکتریکی استفاده میشود.
به بیان دقیقتر، انکودر یک ترانسدیوسر الکترومکانیکی است که با دقت و رزولوشن مشخص، اطلاعاتی مثل زاویه، سرعت و جهت دوران شفت را در قالب پالسهای دیجیتال یا سیگنال آنالوگ خروجی میدهد.
عملکرد انکودر چگونه است؟
در قلب هر انکودر، دیسکی مکانیکی قرار دارد که به محور (شفت) آن متصل است. این دیسک درون انکودر دوران میکند. انکودرها ممکن است دارای شفت توخالی باشند که شفت دیگری از درون آن عبور کرده و با استفاده از یک کوپلینگ محکم میشود، یا دارای شفت خروجی صلب باشند. با این حال، تمامی آنها از اصول عملکردی مشابهی پیروی میکنند.
روی دیسک، خطوط یا اچینگهایی وجود دارد. یک منبع نور (مانند LED) در یک طرف دیسک و یک سنسور در طرف دیگر آن قرار میگیرد. هنگامی که دیسک با خطوطهای خود میچرخد، سیستم نوری پالسهایی تولید میکند.
این پالسهای نوری توسط سنسور به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میشوند و سپس از طریق سیمها به یک کنترلر ارسال میگردند.
این سنسور اساساً مانند یک سیستم “صفر و یک” عمل میکند که وجود یا عدم وجود نور را تشخیص میدهد.
برای نمونه، یک انکودر ممکن است دارای ۱۰۲۴ پالس (PPR) باشد؛ به این معنا که با هر چرخش کامل محور، ۱۰۲۴ پالس به کنترلر ارسال میشود. کنترلر با شمارش این پالسها میتواند موقعیت جسم چرخان را تعیین کند.
انکودرهای پیشرفتهتر حتی قادرند با استفاده از دو مجموعه پالس، جهت حرکت را نیز تشخیص دهند؛ بهطوریکه در حرکت رو به جلو، تعداد پالسها افزایش یافته و در حرکت معکوس، کاهش مییابد.
بخشهای داخلی یک انکودر:
- یک انکودر نوری شامل منبع نور (معمولاً LED یا IR)
- دیسک شیاردار
- سنسور فتودیود یا فتوترازیستور
- مدار شکلدهی پالس و درایور خروجی (مانند TTL یا RS-422)
دقت و سرعت عملکرد انکودرها به رزولوشن (PPR)، حداکثر فرکانس کاری، کیفیت شکلدهی پالسها و نویز محیطی بستگی دارند و در سیستمهای کنترل موقعیت، اندازهگیری سرعت و فیدبک حلقه بسته، نقش حیاتی ایفا میکنند.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
