سنسور انکودر | رمز گذار 

سنسور انکودر چیست؟

رمزگذار یا سنسور انکودر دستگاه های سنجشی هستند که هدف آنها ارائه بازخورد در مورد حرکت اجسام به سیستم های کنترل است. این بازخورد به سیستم کنترل اجازه می دهد تا تشخیص دهد که آیا جسم مورد نظر به درستی جابجا شده یا قرار گرفته است یا اجازه می دهد تنظیماتی انجام شود یا اقدامات بر اساس حرکت و موقعیت جسم انجام شود. رمزگذار به طور معمول برای اندازه گیری یک یا چند پارامتر خاص در مورد جسم ، مانند سرعت ، موقعیت ، جهت ، یا تهیه تعداد شی یا مقادیر مربوط به آن استفاده می شوند.

یک مثال ساده از چگونگی استفاده از رمزگذار در یک برنامه کاربردی برش داده شده است. یک عملیات برش یا ماشین را تصور کنید که برای تولید منظم مواد با طول ثابت مشخص طراحی شده است. مواد اولیه مانند پارچه به طور مداوم از یک قرقره به داخل دستگاه وارد می شود. دستگاه باید تعیین کند که طول مورد نظر برای برش از قرقره به نوار نقاله دستگاه خورانده شده است ، و سپس باید یک تیغه برش را دستور دهد که دقیقاً در لحظه مناسب از مواد عبور کند تا طول مناسب مواد برش خورده تولید شود. در برنامه های کاربردی از این قبیل رمزگذار استفاده می شود تا به مدار کنترل دستگاه زمان تعیین برش گفته شود. این مقاله انواع مختلف رمزگذار ( سنسور انکودر ) را بررسی می کند ، درک اساسی از نحوه عملکرد آنها ارائه می دهد و اطلاعات مربوط به ملاحظات انتخاب و مشخصات مهم را ارائه می دهد.

انواع رمزگذار

چندین روش مختلف وجود دارد که می تواند رمزگذاران را برای کاربردهای کنترل حرکت مشخص کند. متداول ترین روش ، مشخص کردن این دستگاه ها بر اساس نوع حرکتی است که تحت نظارت قرار می گیرد ، چه خطی ( مستقیم ) و چه چرخشی.

سه نوع رایج رمزگذار

1. رمزگذار خطی
2. رمزگذار دوار
3. رمزگذار زاویه ای 

رمزگذار خطی

رمزگذار خطی با حرکت اشیا alongside در امتداد یک مسیر یا خط سروکار دارند ، مانند برنامه هایی که قبلاً به آن اشاره شد. این نوع رمزگذار برای اندازه گیری حرکت یا فاصله بین دو نقطه از مبدل استفاده می کند، گاهی اوقات از کابل (مسافت های طولانی تر) یا یک میله کوچک (فواصل کوتاه تر) استفاده می شود. در این موارد، کابل بین مبدل رمزگذار و جسم متحرک اجرا می شود. با حرکت جسم ، مبدل داده ها را از کابل جمع می کند و یک سیگنال خروجی آنالوگ یا دیجیتال تولید می کند که برای ایجاد حرکت یا موقعیت جسم استفاده می شود.

رمزگذارهای دوار

رمزگذاران دوار برای ارائه بازخورد در مورد حرکت یک جسم یا دستگاه چرخان مانند شافت موتور استفاده می شوند. رمزگذار چرخشی موقعیت زاویه ای شافت متحرک را به یک سیگنال خروجی آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می کند که سپس یک سیستم کنترل را قادر می سازد تا موقعیت یا سرعت شافت را تعیین کند.

کارایی رمزگذار دوار

رمزگذاران دوار ممکن است دارای شافت باشند یا از طرحی باشند که به رمزگذارهای سوراخ دار معروف هستند ، به این معنی که توانایی نصب مستقیم در بالای شافت چرخشی مانند موتور را دارند. رمزگذارهای سوراخ سوراخ با تنوع گسترده ای در اندازه ها و گزینه های نصب گیره یا پیچ نصب شده وجود دارد که آنها را برای اتصال در برنامه های طراحی ماشین مناسب می کند. فلنج برای قرار دادن رمزگذار و جلوگیری از چرخش آن با شافت در حال حرکت استفاده می شود.

رمزگذار زاویه دار

رمزگذار زاویه ای از این نظر مشابه رمزگذار دوار هستند که از نظر چرخش نظارت و بازخورد دارند ، اما از این نظر که رمزگذار زاویه ای دقت بالاتری را ارائه می دهند متفاوت هستند.

رمزگذار مطلق و افزایشی

هر دو رمزگذار خطی و چرخشی بصورت رمزگذار مطلق یا افزایشی در دسترس هستند که خروجی سیگنال مورد نظر را برای رمزگذار توصیف می کند. با یک رمزگذار مطلق، سیگنال خروجی تولید شده توسط دستگاه منجر به مجموعه ای منحصر به فرد از بیت های دیجیتالی می شود که با موقعیت خاصی از جسم اندازه گیری شده مطابقت دارند. حتی اگر برق از بین برود، رمزگذار مطلق با طراحی خود می تواند موقعیت جسم را تعیین کند ، زیرا یک سیگنال دیجیتالی خاص با هر موقعیت وجود دارد.

انواع رمزگذار مطلق

رمزگذاران مطلق روتاری در دو طرح تک چرخشی و چند چرخشی موجود هستند. رمزگذاران تک چرخ قادر به ارائه اطلاعات در هر چرخش یک شافت هستند. رمزگذاران چند چرخشی قادر به ارائه اطلاعات در مورد موقعیت در بسیاری از چرخش های موقعیت شافت ، حتی تعداد زیادی چرخش هستند. رمزگذار مطلق در برنامه هایی مورد استفاده قرار می گیرند که دانستن موقعیت دقیق یک شی مهم است. آنها همچنین در شرایطی مورد استفاده قرار می گیرند که ماشین یا فرآیند برای درصد زیادی از زمان غیرفعال باشد یا با سرعت بسیار کمی حرکت کند.

رمزگذار افزایشی

رمزگذاران افزایشی از روش ساده تری برای شمردن حرکت استفاده می کنند و با ایجاد شمارش تعداد پالس ها و سپس استفاده از این تعداد برای محاسبه موقعیت ، به ایجاد موقعیت جسم اعتماد می کنند. از آنجا که آنها به شمارش نبض متکی هستند ، هیچ امضای دیجیتالی منحصر به فردی وجود ندارد که بتواند برای تعیین موقعیت مطلق استفاده شود. از این رو در صورت از دست دادن برق ، رمزگذار افزایشی باید به موقعیت خانه یا نقطه مرجع ارجاع داده شوند تا شمارنده بتواند تنظیم مجدد شود و سپس برای محاسبه حرکت نسبی استفاده شود. یک روش تفکر در مورد تفاوت این است که رمزگذاران افزایشی حرکت نسبی را در برابر نقطه مرجع اندازه گیری می کنند ، در حالی که رمزگذاران مطلق موقعیت را مستقیماً با استفاده از یک کد سیگنال منحصر به فرد اندازه می گیرند که مستقیماً موقعیت را منعکس می کند.

فن آوری های حسگر رمزگذار

چندین فناوری مختلف سنجش وجود دارد که ممکن است در رمزگذار برای تشخیص حرکت یا موقعیت استفاده شود. متداول ترین فن آوری های سنجش که در طراحی رمزگذار استفاده می شود عبارتند از:

1. نوری
2. مغناطیسی
3. خازنی

رمزگذار نوری

این نوع رمز گذار از همه روش های سنجش دقیق ترین هستند. رمزگذار نوری دوار از یک منبع نوری مانند LED و یک دیسک چرخان تشکیل شده است که با مجموعه ای از خطوط مات و شکاف های شفاف متناوب طراحی شده است. با عبور نور از دیسک چرخان ، یک حسگر نور نصب شده در طرف مقابل دیسک ، نور را تشخیص می دهد و یک سیگنال الکتریکی سینوسی تولید می کند که مربوط به وجود نوری است که از شکاف های شفاف تشخیص داده می شود و عدم وجود نور از خطوط مات است. سپس یک مدار الکتریکی سیگنال سینوسی را به یک سیگنال موج مربعی تبدیل می کند ، که یک سری پالس های بالا و پایین است. این پالس ها به یک مدار کنترل ارسال می شوند که می تواند برای اندازه گیری تعداد پالس هنگام چرخش رمزگذار استفاده شود و از آن داده ها برای تعیین موقعیت برای شافت چرخان یا کنترل برخی اقدامات بر اساس حرکت یا موقعیت استفاده می شود.

رمزگذار مغناطیسی

رمزگذاران مغناطیسی برای تعیین حرکت و موقعیت یک جسم به تشخیص تغییر شار مغناطیسی اعتماد می کنند. رمزگذار چرخشی مغناطیسی از یک دیسک مغناطیسی تشکیل شده است که دارای تعدادی قطب مغناطیسی در امتداد محیط آن است. یک سنسور صنعتی در کنار دیسک قرار گرفته است و با چرخش دیسک ، سنسور با عبور قطب های مختلف سطح دیسک از نزدیک سنسور، تغییر میدان مغناطیسی را تشخیص می دهد. میدان مغناطیسی در حال تغییر برای تولید یک سیگنال خروجی سینوسی استفاده می شود که می تواند برای شمارش توسط یک مدار کنترل به یک پالس مربع تبدیل شود. سنسور مورد استفاده در این رمزگذارها یا می تواند از اثر hall استفاده کند که تغییر ولتاژ را تشخیص می دهد یا می تواند یک سنسور مغناطیسی باشد که می تواند تغییر در میدان مغناطیسی را مستقیماً تشخیص دهد.