آموزش جامع انکودرها how encoders work?

تهیه کننده: مظفر اعتضادی فر[email protected]

Energykade.com92تابستان

انکودرEncoder

mailto:[email protected]

Mozaffar [email protected]

m

فهرست مطالبانکودر چیست؟-

انکودرها چگونه کار می کنند؟-انکودرهای مکانیکی-

انکودرهای خازنی-انکودرهای نوری-

انکودرهای مغناطیسی-انکودرهای خطی-

منابع-


m

انکودر چیست؟انکودر دستگاهی است که می تواند میزان حرکت، سرعت و

موقعیت یک سیستم مکانیکی را به صورت پالس های )کد( آنالوگ یا .دیجیتال به ما ارائه دهد

:مثال از کاربرد انکودرسیستم کنترل کننده ی یک رادار برای جهت گیری درست-1

سیستم کنترل کننده بازوی جوشکاری یک روبات در خودروسازی-2سیستم هدایت کننده ی هواپیما برای تنظیم زاویه باله ها-3

و در کل هر جا که باید میزان حرکت ، سرعت یا موقعیت زاویه ای.سیستم را بدانیم


m

انکودرها چگونه کار می کنند؟اساس کار همه ی انکودر ها به این ترتیب است که یک دیسک

گردان که بر روی شفت موتور )یا قسمت متحرک( سوار است چرخانده می شود و این چرخش موجب تغییر اطالعات رسیده به سنسور گیرنده ی اطالعات میشود و سنسور با دادن این پالس ها

به یک پردازنده، پردازنده را قادر به محاسبه اطالعات مورد نیاز ما .می کند

در این شکل به طور مثال یک سیگنال نوری بعد از متاثر شدن از دیسک گردان به سنسور نوری میرسد و مجموعه پالس های تولیدی

.توسط سنسور به پردازنده داده می شود


m

پیشرفت انکودر ها در گذر زمان:


m

دسته بندی کلی انکودر ها از لحاظ اساس کار:)Mechanical Encoders(انکودر های مکانیکی-1

)Capacitive Encoders( انکودر های خازنی-2)Optical Encoders( انکودر های نوری-3

)Magnetic Encoders( های مغناطیسی انکودر-4


m

انکودر های مکانیکی:انکودر های مکانیکی، سوییچ های گردان هم نامیده می شوند.

در ایtن انکودرهtا یtک دیسtک فلزی رسtانا کtه روی آtن قطاع هایtی از دوایtر متحدالمرکز بtا شعاع های مختلtف خالtی شده انtد، روی یtک دیسtک عایtق کtه بtه شفtت متصل شده اسtت قرار گرفتtه اسtت.یک بخtش ثابtت هtم کtه روی آtن کانتکtت هایtی قرار دارد با دیسtک فلزی تماس دارد.بtا چرخtش شفtت و دیسtک هtا، برخtی از کانتکtت هtا بtا فلز در

switched( و برخtی بtه درون حفره های خالtی میوفتند)switched onتماس هسtتند)off ه سوئیچtه ای کtزاوی منبtع جریان وصtل اسtت.بنابراین هtر یtک بtه (.دیسtک فلزی

داشته باشد متناظر با یک کد باینری یکتا در پایه های خروجی انکودر می شود.بtه دلیtل اینکtه کانتکtت هtا دائtم در تماس و اصtطکاک بtا دیسtک هسtتند پtس ایtن سوئیچ مسtتعد خرابtی بر اثtر فرسtودگی اسtت و زیاد کاربردی در چرخش های زیاد ندارد و

اکثرا در کنترل دستی دستگاه ها استفاده می شود.


m

انکودر های خازنی:در ایtن انکودرهtا هدف تغییtر ظرفیtت یtک خازن در داخل انکودر، اندازه گیری آن و استفاده از این تغییر ظرفیت برای مشخص کردن موقعیت

شفت است.میتوان خازن بگیرد، قرار عایق آنهtا بیtن کtه را دو جسtم رسtانا هtر

فرض کرد.در ایtن انکودر هtا یtک صtفحه رسtانا بtا شکtل نtا متقارن بtا چرخtش شفت میچرخtد و باعtث تغییtر ظرفیtت خازن بیtن دو الکترود میشود کtه این تغییtر ظرفیtت قابtل اندازه گیری اسtت و میتوان از آtن بtه عنوان پالس

برای محاسبات پردازنده استفاده کرد.


m

انکودر های نوری:در این انکودر ها یک منبع نوری پس از موازی شدن پرتوهایش توسط یک عدسی بر یک دیسک کد گذاری شده می تابد و یک سنسور نوری

در طرف دیگر دیسک این تغییرات را حس میکند و متناسب با آن پالس الکتریکی به پروسسور می دهد.

دسته 2انکودر های نوری بر اساس نوع کدگذاری صفحه ی گردان به تقسیم می شوند:

)Incremental Encoder(انکودر افزایشی-1)Absolute Encoder(انکودر مطلق-2


m

دیسک گردان انکودر نوری افزایشی:تفاوت اصtلی انکودر افزایشtی و مطلtق در نوع کدگذاری دیسک گردان

آنها است.یtا پالستیکی شفاف در نوع افزایشtی در لبtه ی یtک دیسtک شیشtه ای انکودر( خطوط تیره و شفاف وجود دارد بtه رزولوشن تعدادی)بسtته

که نور از بخش شفاف عبور میکند و به سنسور طرف مقابل میرسد.بر کنید.عالوه را مشاهده می افزایشtی دیسtک گردان تصtویر ایtن در تنظیم شیارهای یکسtان در اطراف دیسtک، یtک شیار مرجtع هtم برای

حالت اولیه دیسک در نظر گرفته شده است.


m

عدسی:برای اینکه نور واگرای ساطع شده از منبع نوری انکودر تبدیل به

پرتوهای موازی شود تا روی سنسور و شیارهای روبرویی اش متمرکز شود از یک لنز همگرا کننده استفاده می کنند.


m

(Refrence Markنقطه مرجع )نقطه مرجع روی دیسک گردان باعث می شود هربار که دیسک یک دور می زند یک پالس روی فتوسل مربوطه تولید شود.ازین پالس

برای تنظیم حالت اولیه انکودر های نوری استفاده می شود.همچنین این پالس در مکانیزم تشخیص صحت عملکرد گیرنده ی نوری هم

نقش دارد


m

(:Scanning plateصفحه اسکن کننده)اگtر فرض کنیtم کtه گیرنده ی نوری)فتوالمنtت( انکورد بtا قابلیت اطمینان

% کار مtی کنtد مtی توانیtم بtه داشتtن یtک فتtو المنtت بسtنده کنیtم اما 100در حالtت عملtی بtه خاطtر نقtش حسtاس انکودر در صtنعت بایtد سازوکاری

برای اطمینان از صحت عملکرد فتو المنت ها داشته باشیم:( Vcc تا 0اگtر یtک فتtو المنtت خراب شود ممکtن اسtت هtر خروجtی بدهtد )

کtه قطعtا حاوی هیtچ اطالعات مفیدی برای مtا نیسtت.حال مtا برای اینکه مطمئtن شویtم خروجtی فتtو المنtت ناشtی از شدت نور تابیده شده بtه آن

عدد استفاده می کنیم.5 فتو المنت از 1است، بجای استفاده از


m

پرتوهای موازی شده توسtط عدسtی مسtتقیما بtه کtد دیسک برخورد نمtی کننtد بلکtه ابتدا بtه یtک صtفحه بtه نام »صtفحه ی اسکن کننده«

ناحیtه اسtت کtه هtر ناحیtه یtک ربtع از ایtن صفحه 4مtی خورد کtه داری را تشکیtل مtی دهد.هtر ناحیtه در واقtع نوعtی فیلتtر فیزیکtی اسtت که

درجtه باهم فرق 90دارای شیارهای زاویtه دار اسtت کtه زوایای آنهtا دارد.یعنtی تصtور کنیtد فیلتtر هtر ناحیtه ، همان فیلتtر ناحیtه ی قبtل است

درجه نسبت به ناحیه قبل دوران داده شده است.90اما بtا زاویtه صtفر درجه بtه »پالtس صtفر« هtم یtک فیلتtر فیلتtر مربوط اسtت تtا وقتtی دقیقtا صtفحه یtک دور میزنtد و بtه حالtت اولیtه باز می

گردد حداکثر شدت نور را عبور دهد.


m

بtه تبدیtل ایtن لحظtه منبtع نور مtا تtا لکtه ی نوری روی دیسک 5پtس گردان شده اسtت کtه دارای شدت نور ثابtت اسtت.اما بtا چرخtش دیسک گردان، در پشtت دیسtک و در واقtع روی فتtو المنtت ها شدت نور شروع بtه کtم و زیاد شدن مtی کنtد)بtه دلیtل اینکtه ابتدا خطوط دیسtک مانع از عبور نور فیلتtر مtی شود امtا وقتtی دیسtک مtی چرخtد خطوط دیسtک با فیلتtر همخوان و موازی مtی شود و باعtث مtی شود حداکثر نور عبور کنtد، سtپس مجددا بtا ادامtه ی گردش دیسtک خطوط دیسtک و فیلتر از حالtت موازی هtم خارج شده و باعtث مtی شود نور عبور نکنtد(.بنابر این سینوسی پرنور شدن نور کtم یtک شاهtد ناحیtه هtر المنtت فتtو روی

4 درجtه اختالف فاز فیزیکtی دارند، 90هسtتیم و چون فیلتtر هtا باهtم درجه اختالف فاز را حس می کنند.90 سینوسی با 4سنسور نوری هم

در شکل زیر توالی کم نور پرنور شدن سنسور ها را مشاهده می کنید.


m

دارای شیار های دقیقا Scanning Plateفیلتtر های نصtب شده روی از دایره ای هم بtا دیسtک چرخان اسtت و روی قطاعtی انداره هtم شعاع و هtم مرکtز بtا دیسtک چرخان اسtت.بنابر ایtن بtا گردش دیسک چرخان هنگامtی کtه شیارهای یtک فیلتtر بر شیارهای دیسtک منطبق شونtد کtل نور عبور کرده و هنگامtی کtه در حال گذار از یtک حالت انطباق بtه حالtت انطباق بعدی اسtت نور کمتtر و کمتtر شده تtا جایی کtه صtفر مtی شود و ایtن رونtد بtه صtورت معکوس ادامtه مtی یابد و بدیtن ترتیtب شدت نور روی سtنسور نوری بtه صtورت سtینوسی کم و

زیاد می شود.


m

ایtن سtیگنال چگونه 5حاال بررسtی مtی کنیtم کtه ها و المنtت فتtو در بروز خطtا از مارا تواننtد مtی همچنیtن تولیtد پالtس برای محاسبات پردازنده آگاه

کنند: 90 سtیگنال سtینوسی تولیدی که 4:-خطOا یابOی1

را دارنtد فاز اختالف بtه 2درجtه گیری 2 تفاضل هtر کtه در صtورتی و و 4میکنیtم واقعی سtیگنال

دو نتیجه باشنtد هtا سtنسور عملکرد از ناشtی کtه شود مtی فاز 90سtینوسی اختالف درجه

یک و سttینوسی یttک عبارتttی بttه دارنttد)یttا کسtینوسی(.هtر نتیجtه ای بجtز این نشان دهنده ی سنسورها از یکtی حداقtل صtحیح عملکرد عدم اسtت.سیگنال صtفر هtم کtه هtر یtک تناوب یکبار یک

پالس می دهد.


m

روش ذکر شده برای خطا یابی)روش چک کردن سیگنال و مکمل آن( روشی معمول در مدارات الکترونیکی برای تعیین صحت عملکرد

مدارات حساس و پراهمیت است،مانند رله های دیجیتال که صحت آن با همین Binary Output و Binary Inputتمامی سیگنال های روش چک می شود.

- تولیدپالس برای محاسبات پردازنده:2سیگنال خروجی 4از2 به 2اولین نکته این است که سیگنال های تفاضل

سنسور ها با اتصال معکوس سنسورهای نوری بدست می آیند.یعنی به عنوان خروجی قابل استفاده در محاسبات این دو سیگنال را

خواهیم داشت:


m

حال این دو سیگنال باید از حالت آنالوگ به دیجیتال تبدیل شوند و همچنین توان آنها تقویت شود تا برای پروسسور قابل استفاده باشد.

PHOTO-ELECTRONIC READING

DIGITIZINGPOWER OUT

POWER SUPPLY

+3,3V

+Vdc


m

در شکل زیر شماتیک مداری را که سیگنال ها را برای انجام محاسبات آماده میکند مشاهده می کنید.همانطور که مشاهده می شود برای هر

آن یا مکمل آن هم تولید می شود.Not خروجی


m

رزولوشن در انکودر افزایشی:رزولوشون معیاری است برای اندازه گیری دقت عمل انکودر.

هرچه تعداد شیار های دیسک گردان بیشتر شود تعداد پالس های خروجی بیشتر می شود و محاسبات موقعیت و سرعت با دقت

بیشتری انجام می شود.


m

سیگنال 3انکودر های افزایشی بسته به تعداد خروجی هایی که از پایانی به کاربر می دهند دسته بندی می شوند:

Mono/Unidirectional > 1 Channel Output > A

Quadrature/Bidirectional > 2 (Dual) Channel Output > A,B

Bidirectional with Index > 3 Channel Output > A,B,O


m

Line Driver > 6 Channel Output > A,/A,B,/B,Z,/Z


m

افزایش رزولوشن انکودر با استفاده از گیت های منطقیپالtس زیtر را کtه انکودر مtا دو قطار درجه اختالف فاز 90فرض کنیtد

کانکتور خروجی خود می دهtد، می خواهیم با استفاده از 2دارند را روی پالس 2 به A از هر پالس XORگیت منطقی

برابر کنیم.2برسیم تا به این ترتیب تعداد پالس های موجود را

بtا هtر شیاری کtه از جلوی فتtو المنtت عبور مtی کنtد یtک پالtس تولیtد می پالtس بدسtت بیاوریtم بنابراین 2شود.حاال موفtق شدیtم کtه از هtر پالtس

ایtن کار بtه معنtی ایtن اسtت کtه موقعیtت وسtط یtک سtیار را هtم بدست برابر شtد(پtس انگار رزولوشن را 2آورده ایtم)تعداد شیارهtا بطور مجازی

برابر کرده ایم.2


m

روش های انتقال سOیگنال انکودر از طریOق کابOل و حفاظت در برابر نویز:

را میفرستیم و در 0وBوA:فقtط سtیگنال های کانال Normal-روش1پایان با یک فیلتر نویز را حذف میکنیم.

0وBوA:کtه عالوه بر سیگنال های Complementary -روش2یک بtا مسtیر پایان در و میفرسtتیم هtم را آنهtا های مکمtل

Opamp ف کردن دامنه یtا نصtع بtا را حذف میکنیم.در واقtنویزه ولتاژ نهایی خود سیگنال ها بدست می آیند.


m

الگوریتم یافتن جهت چرخش دیسک در انکودر افزایشی نوری:

که نسبت به اختالف فاز دارند Bو Aکافی است از دو سیگنال استفاده کنیم به این صورت که:

است آنگاه B 1 روی لبه ی پایین رونده باشد هنگامی که A-اگر 1 است.CWحرکت

است آنگاه A 1 روی لبه ی پایین رونده باشد هنگامی که B-اگر 2 است.CCWحرکت

در شکل های زیر مدار منطقی و تئوری بیان شده را مشاهده می کنید.


m

(Absolute Encodersانکودر های نوری مطلق)دسته ی دیگر انکودر های نوری انکودرهای مطلق هستند.ساختار آنها

تقریبا مشابه انکودر های افزایشی است اما کد دیسک آنها کامال متفاوت است.

در واقع کد دیسک مطلق دارای شیارهای یکنواخت مانند دیسک افزایشی نیست بلکه روی دیسک آنها دوایر متحدالمرکزی به نحوی خالی شده است که هر عبور نور به شکل خاصی از آنها انجام می پذیرد که از طریق همین عبور یکتای نور از آن شکاف ها موقعیت

دیسک مشخص می شود.


m

کد دیسک مطلق:همانطور که در شکل مشاهده می کنید،در واقع هرکدام از شیارها)که

دارای شعاع های متفاوت هستند( یک بیت از کدی که قرار است موقعیت زاویه ی دیسک را گزارش کند نشان می دهد.


m

انواع کدها برای دیسک مطلق: تا 1و0 بیتtی میتوانtد بtا اعداد n(:ایtن کtد Binary Code-کOد باینری)1

را تولید کند.در این روش ممکن است هنگام تغییر کد از یک n-1^2عددبیtت تغییtر مقدار دهنtد کtه ایtن امtر امکان خطایابی را 2عدد بtه عدد بعدی

سtخت مtی کند.همچنیtن احتمال بروز خطtا در سtوییچینگ هtا را از نظر عملی به شدت باال می برد.


m

بیتtی دارد که هرکدام ترجمtه باینری یtک رقم 4 بخش 4:ایtن کد BCDکد-2مبنای هtر 10در و اسtت مبنای 4 عدد یtک در مجموع بخtش می 10

مبنای های نمایشگtر برای در 10سtازند.معموال و مtی شوند اسtتفاده درآن کاربردی ندارند.15 تا 10نتیجه اعداد

به مثال زیر توجه کنید:


m

باینری ذکtر شtد اکثرا از کد Grayکد :بtه خاطtر مشکالتtی کtه برای کtد را اسtتفاده مtی شود.کtد گری هtم می reflected binary codeگری

کtد باینری اسtتفاده مtی شود.بtا ایtن فرق که 1و0نامنtد و در آtن از همان تفاوت هtر کtد بtا کtد مجاور خود فقtط یtک بیtت اسtت.این امtر موجtب می

کلید داشته 1شود هنگام سوییچینگ به صورت عملی فقط نیاز به تغییر ممکن غیtر زمان)کtه هtم کامال صtورت بtه کلیtد دو نtه و باشیtم اسtت(.همچنیtن از کtد گری برای خطایابtی در مدوالسtیون دیجیتال هم

استفاده می شود.


m

نحوه ساختن کد گری:یtک ابتدا گری کtد سtاختن و 0برای هم 1 رو عمودی صtورت بtه را

افقی.سپس خtط بtه نسtبت میکنیtم قرینtه را آنهtا کtل مینویسtیم.سپس می 1 و سtمت چtپ اعداد پاییtن خtط 0سtمت چtپ اعداد باالی خtط افقtی

گذاریم و عمل تقارن را تکرار می کنیم و همین طور این روند ادامه دارد.


m

بیتی نوری با دو کد گری و 3مقایسه دیسک کد یک انکودر باینری:

باینری گری

Contact1

Contact2Contact3


m

تبدیل کد گری و باینری به هم: به هم تبدیل می XORهردو این کدها با استفاده از گیت های منطقی

شوند.


m

مفهوم رزولوشن در انکودر مطلق:رزولوشن در این انکودر توسط دقت و قدرت تفکیک دیسک کد انکودر دیسک در رفتtه کار بtه گری کtد مثال هرچtه مtی شود.یعنtی تعریtف دقت بtا توان مtی باشtد بیشتtر( های بیشتtر)حلقtه های بیtت دارای

بیشتری زاویه ای که دیسک در آن قرار گرفته را تعیین کرد.کtد باینری از مtا دیسtک اگtر کدهای 4مثال تعداد کند اسtتفاده بیتtی

16 درجه را بر 360(پس اگر 4^2 کد)16تولیدی توسط آن می شود تقسtیم کنیtم رزولوشtن)یtا حداقtل زاویtه ی قابtل تفکیtک( بدسtت مtی آید

درجه.22.5که می شود


m

Multi turn و Single turn:اگر انکودر را در سیستمی بکار ببریم که شفت، تعداد دورهای زیادی می زند و ما میخواهیم که تعداد دورها را هم ثبت کنیم باید از انکودر

Multi Turn استفاده کنیم.اگر فقط بخواهیم موقعیت شفت را در یک Single Turnدور بدانیم و نیازی به ثبت تعداد دورها نداشته باشیم از

استفاده می کنیم.Multi Turn ها بیشتر در جاهایی که با سرعت کم چرخش را ثبت می

کنیم یا مدت زمان زیادی حرکت نداریم کاربرد دارند. بجز کد دیسک اصلی که موقعیت شفت را با Multi Turnدر سیستم

رزولوشن باال کد می کنند، چند کد دیسک با رزولوشن کمتر هم روی تعداد دورهای زده شده نسبت به Gearwheelهمان شفت،با اتصال

لحظه ی شروع را اندازه می گیرند.


m

:Incremental نسبت Absolute مزیتمهtم تریtن مزیtت انکودر مطلtق نسtبت بtه افزایشtی ایtن اسtت که انکودر را برداشtت مtی شود، موقیعیtت شفت آtن از اسtم کtه مطلtق همانطور بصtورت مطلtق و بدون نیاز بtه نقطtه مرجtع اعالم مtی کند.یعنtی حتtی اگر منبtع تغذیtه آtن قطtع شود،بال فاصtله پtس از اتصtال منبtع مtی توانtد موقعیت شفtت را اعالم کند.اما در انکودر افزایشی پtس از قطع منبtع،برای استفاده

مجدد باید نقطه مرجع را به حالت اولیه بازگردانیم.بtه عبارتtی »مطلtق«ماننtد عقربtه های سtاعت اسtت کtه همواره زمان را به مtا نشان مtی دهtد امtا »افزایشtی« ماننtد تیtک تاک سtاعت است .با هردو مtی توان زمان را سtنجید امtا بtا اسtتفاده از تیtک تاک سtاعت بایtد یtک مرجع

زمانی هم داشته باشیم تا زمان را بفهمیم.نکتtه دیگtر اینکtه انکودر مطلtق همواره پالtس مtی دهtد امtا انکودر افزایشی

فقط هنگامی که حرکت در کار باشد شروع به پالس دادن می کند.البتtه واضtح اسtت کtه انکودر های افزایشtی سtاده تtر و در نتیجtه ارزان تر

هستند.


m

(Magnetic Encodersانکودر های مغناطیسی)انکودر های مغناطیسtی دسtته ی دیگری از انکودر هtا هسtتند کtه جدیtد تر از اثر بر مغناطیسtی میدان تغییtر بtا آنهtا اند.در سtاختار نوری های انکودر

مختلف Sensingچرخtش دیسtک مغناطیسtی شده، بر اسtاس دو روش می دریافtت شفtت موقعیtت محاسtبه برای شده تولیtد های سtیگنال شوند.چون دیسtک در مقابtل سtنسور مtی چرخtد پtس یtک موج سینوسی خروجی سنسور خواهtد بود که سپس به یک موج مربعی تبدیل می شود تا

توسط کانتر شمرده شود:Sensingروش های

MagnetoResistive-سنسور مگنتو رزیستیو 1Hall effect-سنسور اثر هال 2


m

:Hall Effectاثر هال اگtر یtك ماده هادي یtا نیمtه هادي كtه حامtل جریان الكتریكtي اسtت در یtك میدان

قرار گيرد مtی باشد Iکtه عمود بر جهtت جریان عبوری B مغناطیسtي بtه شدت در عرض هادی تولید می شود. Vمقدار ولتاژی به

در واقtع هربار کtه به این سtنسور میدان مغناطیسtی وارد شود باعtث مtی شود که سنسور یک پالس خروجی بدهد که متناسب با سرعت گردش دیسک مغناطیسی

است.


m

Magneto Resistive مگنتورزیستیومگنتورزیسtتیو بtه ایtن معناسtت کtه مقاومtت آtن بtا تغییtر میدان مغناطیسی تغییر اسtت.با اسtتفاده شده مواد ایtن از ایtن سtنسور کند.در مtی تغییtر میدان مغناطیسی ناشی از دیسک مغناطیسی گردان، مقاومت سنسور هم تغییtر مtی کنtد و ولتاژ خروجtی سtنسور هtم تغییtر مtی کند.در شکtل سمت راسtت متوجtه حالtت سtینوسی کtم زیاد شدن ولتاژ خروجtی سtنسور می شویم.سtنسور های هال ارزانتtر هسtتند امtا دقtت کمتری دارنtد و نسtبت به

نویز حساسیت بیشتری دارند.


m

مفهوم رزولوشن در انکودر های مغناطیسیرزولوشن در سیستم مغناطیسی هم مانند سیستم نوری تعریف می

شود،به این معنی که دیسک گردان تا چه حد قدرت تفکیک زوایای قرارگیری شفت را فراهم می کند.

در سیستم مغناطیسی رزولوشن به عواملی مثل:تعداد جفت قطب های مغناطیسی روی دیسک گردان،تعداد سنسورها ونوع مدار

الکتریکی.


m

مزایا و معایب انکودر های مغناطیسیمزایا:

-مقاوم در برابر گرد و خاک و رطوبت و آلودگی های محیطی1-دارای حجم کم به خاطر استفاده از تکنولوژی مدارهای مجتمع2-قالیت اطمینان و طول عمر بیشتر3

معایب:-حساس نسبت امواج رادیویی و تداخل های مغناطیسی1-رزولوشن کمتر2-حساسیت به دما3-صحت کمتر اطالعات نسبت به برخی از انکودر های نوری4


m

مقایسه انکودر های نوری و مغناطیسیانکودر نوری انکودر مغناطیسی

آسیب پذیری بیشتر به آلودگی و رطوبت و گرد و خاک

آسیب پذیری کمتر نسبت به آلودگی و رطوبت

احتمال شکستن دیسک بر اثر ضربه

مقاومت در برابر ضربه

قیمت بیشتر قیمت کمترسایز بزرگتر سایز کوچک تر

عدم تداخل با سایر سیگنال ها و نویز محیط

امکان تداخل با امواج مغناطیسی

رزولوشن باالتر رزولوشن کمتر


m

تفاوت دیسک نوری و مغناطیسی


m

انکودر های خطی( هستند با این Rotaryانکودر های خطی همانند انکودر های چرخشی)

تفاوت که برای اندازه گیری حرکت خطی طراحی شده اند.انکودرهای خطی هم از نوع مغناطیسی هستند هم نوری.همچنین این انکودر ها هم

دارای دو نوع مطلق و افزایشی هستند.


m

انکودر های خطی با روش فاصله طی شده را تخمین میزنند:-Scale/Refrence Base

در این روش تعداد پالس داده با مقیاسی که برای آنها تعریف شده است به فاصله تبدیل می شود.

-Without Scale-Optical image sensorدر این روش سنسور از سطح پیموده شده عکس های متوالی میگیرد و

با مقایسه آنها فاصله طی شده را بدست می آورد.


m

Non Contact Vs Wire Draw Linear EncoderWire Draw

از سیستم انکودر چرخشی و یک تسمه که موجب چرخش آن در هنگام حرکت و اندازه گیری می شود استفاده می کند.خود انکودر ثابت است

اما تسمه ی آن به قسمت متحرک وصل است.

Non Contactاز یک سنسور اسکن کننده و یک نوار مغناطیسی تشکیل شده

است.سنسور اسکن کننده به قسمت متحرک متصل شده است.نوار ( ثابت است.Scale/Magneticمغناطیسی)


m

:می توان دسته بندی های دیگری برای انکودر ها در نظر گرفتنوع شفت-1

مدار خروجی و سطح ولتاژ-2flange -نوع3-قطر شفت4

و سایر دسته بندی های فیزیکی


m

دسته بندی بر اساس نوع شفت


m

با انتهای بسته برای استفاده در Blind، نوع Hollow Shaftدر دسته ی با انتهای باز برای میانه ی شفت طراحی Throughانتهای شفت و نوع

شده است.

دارای شفت با سطح Servo ، نوع Solid Shaftهمچنین در دسته ی دارای سطح مقطع Face Mountمقطع دایره ای یکنواخت و نوع

قطاع دایره است که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.


m

بر اساس مدار خروجی و ولتاژ آن

Open Collcetor NPNو مدار


m

همانطور که مشاهده می کنیدبرای خروجی های با ولتاژ باال از مدارات HTL یا همان High Threshold Logic و برای ولتاژهای پایین تر از TTL

استفاده می کنند.Transistor Transistor Logicیا


m

منابعhttp://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoderhttp://www.grayhill.com/products/mechanical-encoders/http://www.deemencoders.com/Howitworks.html#2http://www.ni.com/white-paper/4500/en/http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_encoderhttp://www.anaheimautomation.com/manuals/forms/magnetic-encoder-guide.phphttp://www.siko-uk.com/shop/linear-encoders/magnetic-linear/index.htmlhttp://www.anaheimautomation.com/manuals/forms/encoder-guide.phpAND some attached files…

http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

http://www.grayhill.com/products/mechanical-encoders/

http://www.grayhill.com/products/mechanical-encoders/

http://www.deemencoders.com/Howitworks.html#2

http://www.deemencoders.com/Howitworks.html#2

http://www.ni.com/white-paper/4500/en/

http://www.ni.com/white-paper/4500/en/

http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_encoder

http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_encoder

http://www.anaheimautomation.com/manuals/forms/magnetic-encoder-guide.php



http://www.siko-uk.com/shop/linear-encoders/magnetic-linear/index.html



http://www.anaheimautomation.com/manuals/forms/encoder-guide.php



آموزش جامع انکودرها how encoders work?

Engineering