مقدمه
اینکودرها، حسگرهای حیاتی در دنیای اتوماسیون و کنترل حرکت هستند که برای اندازه‌گیری موقعیت زاویه‌ای یا خطی به کار می‌روند. دو نوع اصلی اینکودر چرخشی، یعنی اینکودرهای مطلق و افزایشی، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. درک تفاوت‌های کلیدی بین این دو نوع، برای انتخاب مناسب‌ترین اینکودر برای یک کاربرد خاص ضروری است.
اینکودر چیست؟
اینکودر یک دستگاه الکترومکانیکی است که حرکت مکانیکی (چرخشی یا خطی) را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال می‌تواند برای تعیین موقعیت، سرعت، جهت و شتاب حرکت استفاده شود. اینکودرها در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از اتوماسیون صنعتی و رباتیک گرفته تا دستگاه‌های پزشکی و خودروها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اجزای اصلی اینکودر
- دیسک یا نوار کدگذاری شده: این بخش شامل الگوهای کدگذاری شده (معمولاً خطوط یا شکاف‌ها) است که بر روی یک دیسک چرخان یا نوار خطی قرار دارند.
- منبع نور: در اینکودرهای نوری، یک منبع نور (مانند LED) برای تاباندن نور به دیسک یا نوار استفاده می‌شود.
- حسگر نوری: حسگر نوری، نور عبوری از دیسک یا نوار را دریافت کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.
- مدار پردازش سیگنال: این مدار، سیگنال الکتریکی را پردازش کرده و آن را به یک فرمت قابل استفاده (مانند پالس‌های مربعی) تبدیل می‌کند.
اجزای اینکودر
عملکرد اینکودر
اینکودرها بر اساس نوع کدگذاری و نحوه تشخیص حرکت، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- اینکودر افزایشی (Incremental Encoder):
این نوع اینکودر، پالس‌هایی را تولید می‌کند که نشان‌دهنده تغییر در موقعیت است. برای تعیین موقعیت مطلق، باید پالس‌ها شمارش شوند و به یک نقطه مرجع بازگشت شود.
- اینکودر مطلق (Absolute Encoder):
این نوع اینکودر، یک کد دیجیتال منحصر به فرد را برای هر موقعیت ارائه می‌دهد. بنابراین، حتی پس از قطع و وصل مجدد برق، موقعیت فعلی حفظ می‌شود.
اینکودر چرخشی مطلق (Absolute Rotary Encoder)
عملکرد: اینکودرهای مطلق، موقعیت زاویه‌ای را به صورت یک کد دیجیتال منحصر به فرد در هر نقطه از چرخش ارائه می‌دهند.
این نوع اینکودرها، حتی پس از قطع و وصل مجدد برق، موقعیت فعلی را حفظ می‌کنند.
مزایا:
- تعیین دقیق و مطلق موقعیت
- عدم نیاز به بازگشت به نقطه مرجع پس از روشن شدن
- مناسب برای کاربردهایی که نیاز به دقت بالا و حفظ موقعیت دارند
معایب:
- هزینه بالاتر نسبت به اینکودرهای افزایشی
- پیچیدگی بیشتر در طراحی و پردازش سیگنال
اینکودر مطلق
اینکودر چرخشی افزایشی (Incremental Rotary Encoder)
عملکرد: اینکودرهای افزایشی، پالس‌هایی را تولید می‌کنند که نشان‌دهنده تغییر در موقعیت زاویه‌ای هستند.
برای تعیین موقعیت مطلق، نیاز به شمارش پالس‌ها و بازگشت به نقطه مرجع است.
مزایا:
- هزینه پایین‌تر
- سادگی در طراحی و پردازش سیگنال
- رزولوشن بالا در اندازه‌گیری تغییرات موقعیت
معایب:
- از دست دادن موقعیت در صورت قطع برق
- نیاز به بازگشت به نقطه مرجع برای تعیین موقعیت مطلق
- برای اندازه گیری سرعت و موقعیت باید در کنترلر تعداد این پالس ها شمارش شود، ولی اگر کنترلر بازنشانی شود (تغذیه آن قطع شده و دوباره روشن شود) موقعیت قبلی اینکودر را فراموش شده و از ابتدا شمارنده تعداد پالس اینکودر را شروع به شمردن می نماید.
تفاوت‌های کلیدی
- نوع خروجی: اینکودر مطلق، کد دیجیتال مطلق؛ اینکودر افزایشی، پالس‌های افزایشی.
- حفظ موقعیت: اینکودر مطلق، حفظ موقعیت؛ اینکودر افزایشی، از دست دادن موقعیت در صورت قطع برق.
- دقت: اینکودر مطلق، دقت بالا؛ اینکودر افزایشی، دقت در اندازه‌گیری تغییرات موقعیت.
- هزینه: اینکودر مطلق، هزینه بالاتر؛ اینکودر افزایشی، هزینه پایین‌تر.
- پیچیدگی: اینکودر مطلق، پیچیدگی بیشتر؛ اینکودر افزایشی، سادگی بیشتر.
اینکودر افزایشی و مطلق
نتیجه‌گیری
انتخاب بین اینکودر چرخشی مطلق و افزایشی، به نیازهای خاص کاربرد بستگی دارد. اگر دقت بالا و حفظ موقعیت در اولویت است، اینکودر مطلق انتخاب مناسبی است. اگر هزینه و سادگی در طراحی مهم‌تر هستند، اینکودر افزایشی می‌تواند گزینه‌ای ایده‌آل باشد.
برای خرید اینکودر به سایت کنترل ۲۴ مراجعه کرده و یا از طریق لینک زیر با کارشناسان ما در ارتباط باشید
