انکودر

انکودر چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟

انکودر یکی از تجهیزات اتوماسیون صنعتی می باشد که به دلیل کاربردهای ویژه آن در اندازه گیری، سرعت سنجی، شمارش و موارد مشابه دیگر به شکلی وسیعی مورد استقبال صنعتگران قرار گرفته است. تا قبل از انکودر خطاهای اتوماسیون در برخی موارد باعث ایجاد خسارات مالی می شدند چرا که نحوه انجام فرآیندها بدون انکودر امروزی از خطای بالایی برخوردار بود. انکودر ها (رمزگذار) ها نوعی سنسور هستند.

سنسورها داده‌های مناسبی را برای تصمیم‌گیری در اختیار سیستم‌های کنترلی قرار می‌دهند. بنابراین چنانچه سنسورها به درستی عمل نکنند قوی‌ترین پردازشگرها نیز عملکرد مطلوبی نخواهند داشت. انکودرها نیز نوعی از سنسورها هستند و در هنگامی‌که شفت این قطعات به حرکت در می آید، پالسی را متناسب با میزان چرخش یا حرکت خطی تحویل می‌دهند. این پالس این امکان را می‌دهد تا میزان تغییر در مکان، سرعت، شتاب یا زاویه چرخشی را تعیین کنید.

وظیفه اصلی انکودر گرفتن بازخورد از حرکت دستگاه‌ها و تبدیل آن به یک داده قابل استفاده برای سیستم‌های کنترلی و پردازشگرهاست. واژه انکودر (Encoder) در فارسی به رمزگذار ترجمه شده است. دلیل این نامگذاری به تبدیل حرکت به رمز (کد) توسط انکودر است.
انکودر چیست؟

انکودر به وسیله ای گفته می شود که یک حرکت مکانیکی (خطی و دورانی) را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرده تا بتوان مشخصه های متفاوتی را از آن سیگنال مورد استفاده قرار داد، یا به طور ساده تر انکودرها وسیله ای هستند که حرکت دورانی یا خطی را به سیگنال دیجیتالی ۰ یا ۱ تبدیل می کنند البته ناگفته نماند که بعضی از انکودر ها خروجی آنالوگ (۰ تا ۱۰ ولت و یا ۴ تا ۲۰ میلی آمپر) دارند.

از جمله کاربردهای انکودر در صنعت و کارخانجات می‌توان به استفاده از آن در کارخانجات فولاد، دستگاه‌های نساجی، دستگاه‌های برش چوب و CNC، دستگاه‌های تولید کاشی و سرامیک و کارخانجات سیمان اشاره کرد.

انکودر چیست؟

از انکودر در انواع پروژه‌های تحقیقاتی نیز استفاده می‌شود. به صورت کلی در اتوماسیون صنعتی از انواع انکودر یا اینکودر (Encoder) استفاده‌های بسیاری می‌شود و در صنایع بسته‌بندی و دستگاه‌های صنعتی که نیاز به اندازه گیری سرعت و موقعیت است از انکودر‌های مختلفی استفاده می‌شود. انکودرها در سرو موتور ها مثال ساده و فراوان این کاربرد می باشد که خروجی انکودر به اینورتر مخصوص سرو متصل می شود.

انکودر (Encoder) وسیله‌ای است که در ماشین‌های صنعتی برای فیدبک (feedback) استفاده می‌شود، و به ‌طور‌کلی به وسیله‌ای گفته می‌شود که یک حرکت مکانیکی (خطی و دورانی) را به سیگنال الکتریکی تبدیل‌کرده تا بتوان مشخصه‌های متفاوتی را از آن سیگنال مورد استفاده قرار داد، یا به طور ساده‌تر انکودر‌ها وسیله‌ای هستند که حرکت دورانی یا خطی را به سیگنال دیجیتالی ۰ یا ۱ تبدیل می‌کنند.

البته نا‌گفته نماند که بعضی از انکودر‌ها خروجی آنالوگ (۰ تا ۱۰ ولت و یا ۴ تا ۲۰ میلی آمپر) دارند. در صنعت از انکودر استفاده‌های بسیاری می‌شود. برای مثال در صنایع بسته ‌بندی و دستگاه‌های صنعتی که نیاز به اندازه‌گیری سرعت و موقعیت دقیق است، از انکودر‌های مختلفی استفاده می‌کنند.

کاربرد انکودر

انکودر در تکنولوژی‌های مختلف، از حرکت (motion) استفاده می‌کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. سپس این سیگنال به دستگاه کنترل کننده مانند PLC فرستاده شده و تبدیل می‌شود، به این معنی که مقیاس پذیر (scaled) می‌شود، تا یک مقدار را ارائه دهد که بعدا در برنامه استفاده شود.

از انکودر برای بررسی و اندازه گیری پارامتر‌های مختلفی استفاده می‌شود از جمله:

اندازه‌گیری سرعت

یکی از کاربرد‌های مهم انکودر در کنترل سرعت الکترو موتور می‌باشد. برای کنترل سرعت الکتروموتور از یک اینورتر (Inverter) استفاده می‌شود و سرعت مورد نظر را اعمال می‌نماید. انکودر با فیدبکی که از الکتروموتور می‌گیرد در اعمال مقدار سرعت دقیق و ثابت مورد نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اندازه‌گیری و کنترل موقعیت

یکی دیگر از کاربرد‌های مهم انکودر‌ها در صنعت در نوار نقاله‌ها می‌باشد؛ برای کارکرد نوار نقاله شما نیاز به مشخص کردن اندازه‌ حرکت و نقطه‌ مورد نظر برای توقف نوار نقاله می‌باشید. این مورد به راحتی با انکودر قابل انجام است. برای این منظور کافیست که خروجی انکودر اندازه‌گیری شده و با در نظر گرفتن ضرایب گیربکس و کوپلینگ‌ها مسافت طی‌شده بدست می‌آید که همان کنترل موقعیت می‌باشد.

جهت چرخش شفت

از دیگر کاربرد های این وسیله تعیین جهت چرخیدن اسپیندل و همان راست‌گرد (Clockwise) و چپ‌گرد (Counter Clockwise) بودن آن می‌باشد. اینکودر دوار به دو گروه شفت دار و هالو شفت تقسیم می‌شوند که خروجی آن‌ها می‌تواند به شکل‌های سوکتی و کابلی در بازار یافت شود.

این نوع انکودرها به صورت الکترومکانیکی که موقعیت و زاویه یک شفت را به یک کد آنالوگ و دیجیتال تبدیل می‌کند این نوع اینکودرها از یک جفت فرستنده و گیرنده به یک دیسک مدرج به صورت سیاه و سفید یا صفر و یک استفاده می‌شود. که این صفحه اغلب به صورت شیشه ای یا آینه ای می‌باشد.(که یکی از دلایل صدمه دیدن این نوع صفحه به علت ضربات ناگهانی وارد شده به انکودر ترک‌های بسیار زیادی بر روی این نوع صفحه ایجاد می‌شود که باعث اختلال در خروجی می‌شود.

شما تصور کنید که قصد کنترل سرعت یک موتور الکتریکی را دارید، اگر شما فرمان های موتور را از یک اینورتر به آن اعمال کنید و سرعت را کم و یا زیاد نمایید توانسته اید تا سرعت موتور را کنترل کنید ولی مشکل اصلی زمانی پیش می آید که شما قصد داشته باشید تا سرعت موتور را روی سرعت خاص به صورت دقیق و ثابت نگه دارید

در این حالت شما نیاز به گرفتن فیدبک از موتور دارید اما این سوال پیش می آید که آیا سرعت دقیق موتور همان عددی که شما به آن اعمال کرده اید یا خیر؟، پس یکی دیگر از کاربرد های انکودر اندازه گیری سرعت موتور ها می باشد.

مواردی پیش می آید که شما می خواهید نوار نقاله مورد نظرتان به اندازه ای مشخص حرکت کند و در آن نقطه توقف کند که این موضوع یکی از پرکاربردترین نوع استفاده از انکودر در صنعت مخصوصا در ماشین آلات بسته بندی و پرکن های صنعتی می باشد.

برای این کار شما خروجی انکودر را اندازه گیری می کنید و با در نظر گرفتن ضرایب گیربکس و کوپلینگ ها مسافت طی شده را به دست می آورید، این کار به اصطلاح کنترل موقعیت نامیده می شود.

معرفی انواع انکودرها

به دلیل شرایط و کاربردهای متفاوت، انکودرهای متفاوتی نیز داریم که در زیر سعی شده در دسته بندی های متفاوت انواع آنها را ذکر نماییم؛

• انکودر از لحاظ ساختمان
• انکودر های خطی
• انکودر های چرخشی و یا دورانی

انکودر ها از لحاظ عملکرد و ساختمان داخلی

• نوری
• مغناطیسی
• خازنی

انکودرها از نظر نوع خروجی سیگنال

• مطلق
• افزایشی

منبع : سایت الکترو پاور