روتاری انکودرها یا شفت انکودرها، انکودرهای چرخشی هستند این انکودرها اطلاعاتی در مورد سرعت، مسافت، زاویه چرخش، موقعیت و جهت است. انکودرهای در دسته سنسورها قرار گرفته و با توجه به یک حرکت مکانیکی خروجی آن را تبدیل به یک پارامتر مشخص کرده که درواقع یک سیگنال الکترونیکی است این سیگنال به واحد پردازش مرکزی فرستاده می شود.

تصویر زیر ساختار اساسی یک رمزگذار چرخشی افزایشی را با استفاده از فناوری نوری نشان می‌دهد. یک پرتو نور ساطع شده از یک LED از دیسک کدگذاری شده عبور می‌کند که با خطوط مات (مثل پره های چرخ دوچرخه) طرح ریزی شده است. همانطور که شفت رمزگذار می چرخد، پرتو نور از LED قبل از اینکه توسط مجموعه ردیاب عکس گرفته شود توسط خطوط مات روی دیسک کد قطع می شود این عمل باعث ایجاد یک سیگنال پالس میشود که در حالتی که نور دارد روشن بوده و و در حالت بدون نور خاموش است سیگنال ایجاد شده به شمارنده یا کنترلر ارسال می شود و سپس سیگنال را برای تولید عملکرد مورد نظر ارسال می کند.

چگونه نوع انکودر مناسب را انتخاب کنیم؟

عوامل متعددی بر انتخاب یک انکودردریک کاربرد خاص تأثیر می‌گذارند،

(1) نوع موتور

(2) پیکربندی نصب

(3) نوع پارامتر سیگنال خروجی مورد نیاز درسیستم کنترلی

انواع انکودر از لحاظ سیگنال خروجی

انکودرها به جهت سیگنال خروجی، به دودسته خطی و چرخشی تقسیم می‌شوند انکودرهای خطی در کاربردهایی که حرکت خطی و دقیق دارند استفاده می‌شوند و انواع انکودرهای چرخشی به دو مدل انکودر Absolute یا مطلق و انکودرافزایشی یا Incremental  تقسیم بندی می‌‎شوند.

انکودر خطی

انکودر خطی که به آن یک خط کش پالسی یا دیجیتالی گفته می‌شود کاملا مشابه انکودر چرخشی است با این تفاوت که صفحه مورد استفاده در آن گرد نیست و دقت اندازه گیری آنرا فاصله بین حفره ها تعیین میکند و فاصله دو حفره دقیقا معادل یک پالس است.

انکودر چرخشی

 انکودر چرخشی در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساختارعملکرد انکودر چرخشی بدین صورت است که دارای یک صفحه دایره‌ای است که با چرخش آن و عبور از سوراخ هایی که در آن دو کانال تعبیه شده است، باعث ایجاد یک پالس مربعی شده و هربار با عبور از سوراخ ها قطع و وصل شده و یک موج مربعی ایجاد می‌کند

انواع انکودرچرخشی ازلحاظ ساختاری

انکودر نوری

انکودر مغناطیسی

انکودر خازنی

انکودرمکانیکی

درانواع انکودرها از لحاظ ساختاری، انکودر نوری پرکاربردترین انکودر است.

روتاری انکودر نوری

رمزگذار نوری مبدلی است که معمولاً برای اندازه گیری حرکت چرخشی استفاده می شود. این شامل یک محور متصل به یک دیسک دایره ای است که شامل یک یا چند مسیر از نواحی شفاف و مات متناوب است. یک منبع نور و یک حسگر نوری در طرف مقابل هر مسیر نصب شده است. همانطور که شفت می چرخد، حسگر نور یک سری پالس ها را منتشر می کند زیرا منبع نور توسط الگوی روی دیسک قطع می شود. این سیگنال خروجی می تواند به طور مستقیم با مدارهای دیجیتال سازگار باشد. تعداد پالس‌های خروجی در هر چرخش دیسک یک کمیت شناخته شده است، بنابراین تعداد پالس‌های خروجی در هر ثانیه می‌تواند مستقیماً به سرعت چرخش (یا چرخش در ثانیه) شفت تبدیل شود.

در نتیجه، یک سیگنال آنالوگ ایجاد می‌شود. سپس با استفاده از الکترونیک، سیگنال تقویت می‌شود و به صورت دیجیتال تبدیل می‌شود. این سیگنال دیجیتال سپس به پردازنده داده منتقل می‌شود تا اطلاعات موقعیت زاویه‌ای را دریافت و پردازش کند.

 رمزگذارها معمولاً در برنامه های کاربردی کنترل سرعت موتور استفاده می شوند. در تصویر بالا یک چرخ رمزگذار ساده ی یک مسیره را نشان می دهد.

روتاری انکودر نوری به دلیل دقت و قابلیت اندازه‌گیری زاویه با دقت بالا، در انواع مختلف از دستگاه‌های الکترومکانیکی تا دستگاه‌های CNC و رباتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یک رمزگذار نوری افزایشی دارای دو مسیر است که 90 درجه با یکدیگر خارج از فاز هستند و دو خروجی تولید می کنند. فاز نسبی بین دو کانال نشان می دهد که رمزگذار در جهت عقربه های ساعت می چرخد یا در خلاف جهت عقربه های ساعت. اغلب یک مسیر سوم وجود دارد که یک پالس شاخص تولید می کند تا مرجع موقعیت مطلق را نشان دهد. در غیر این صورت، یک رمزگذار افزایشی فقط اطلاعات موقعیت نسبی را تولید می کند. مدار رابط یا کامپیوتر باید موقعیت مطلق را پیگیری کند.

یک رمزگذار مطلق معمولاً بسیار گرانتر از یک رمزگذار افزایشی قابل مقایسه است. مزیت اصلی آن توانایی حفظ اطلاعات موقعیت مطلق، حتی زمانی که برق سیستم حذف می شود، است.

رمزگذارهای خطی نوری

این نوع رمزگذار نور را به الگوی شکافی که در امتداد یک محور خطی حرکت می‌کند تابش می‌کند، نوری را که از الگو عبور می‌کند (یا منعکس می‌شود) با یک سنسور تشخیص می‌دهد و آن را به عنوان اطلاعات موقعیت خروجی می‌دهد.

این نوع رمزگذار نور را به یک الگوی شکاف چرخان تابش می کند، نوری را که توسط یک سنسور عبور می کند (یا منعکس می شود) تشخیص می دهد و آن را به عنوان اطلاعات موقعیت خروجی می دهد.

این نوع رمزگذار اغلب به عنوان حسگر در رباتیک استفاده می شود. دیسکی را با درجه بندی های مساوی می خواند. یک چرخ کد با مقیاس خطی گرد، که جزء یک رمزگذار خطی است، استفاده می‌شود و فناوری مورد استفاده برای ساخت هر دو مشابه است.

آنها در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده می شوند، از موارد ارزان قیمتی که در چاپگرها گنجانده شده اند تا برنامه های کاربردی کنترل و اندازه گیری با دقت بالا.

انکودر مغناطیسی

نوعی رمزگذار به نام “رمزگذار مغناطیسی” وجود دارد که همتای یک رمزگذار نوری است.

انکودر مغناطیسی نوعی رمزگذار است که از حسگر مغناطیسی برای تشخیص تغییرات میدان مغناطیسی استفاده می کند. آنها ساده، فشرده و بسیار بادوام هستند نوع مغناطیسی یک درام مغناطیسی و یک عنصر تبدیل مغناطیسی-الکتریک مانند یک عنصر مغناطیسی مقاومتی را ترکیب می کند و ساختاری دارد که به راحتی می تواند استحکام مکانیکی را افزایش دهد.

تفاوت انکودرهای نوری و مغناطیسی

نقطه ضعف انکودرهای مغناطیسی این است که وضوح و دقت آن کمتر از انکودرهای نوری است. این به این دلیل است که وضوح رمزگذارهای مغناطیسی به عملکرد مدار پردازش سیگنال بستگی دارد، زیرا وضوح توسط ظرفیت پردازشی سیگنال الکتریکی تعیین می شود.

انکودر خازنی:

انکودر خازنی یک حسگر موقعیت است که از تغییر ظرفیت خازنی در داخل آن برای اندازه‌گیری مقدار پیموده شده، موقعیت شفت، و تولید سیگنال خروجی استفاده می‌کند. در این نوع انکودر، با قرار دادن یک ماده دی‌الکتریک مختلف بین دو صفحه هادی، یک خازن الکتریکی تشکیل می‌شود. صفحه رسانا با چرخش شفت حرکت می‌کند و باعث تغییر ظرفیت خازن بین دو الکترود می‌شود.

این تغییر در ظرفیت می‌تواند به عنوان یک پالس مورد اندازه‌گیری قرار گیرد و برای محاسبات پردازنده یا کنترلر مورد استفاده قرار گیرد. دقت و رزولوشن خروجی این انکودر مشابه انکودرهای مغناطیسی است اما هزینه بالایی دارد. همچنین، انکودرهای خازنی دو نوع روتور دارند که یکی به صورت برد چاپی و دیگری به صورت دیسک برش داده شده است.

این تکنولوژی از انکودرها به دلیل دقت و قابلیت اندازه‌گیری پیچیده موقعیت معمولاً در کاربردهایی که نیاز به دقت بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انکودرهای خازنی از لحاظ قدرتی همانند انکودرهای مغناطیسی عمل می‌کنند. با این حال، انکودرهای مدل نوری با خازن‌ها قدرت پذیری بهتر و بیشتری دارند. همچنین، انکودرهای خازنی به عنوان یک تکنولوژی جدید و متمایز از انکودرهای دیگر، قابلیت تشخیص حرکت و تبدیل آن به سیگنال‌های استاندارد موجود در اتوماسیون صنعتی را نیز دارا می‌باشند.

با انتخاب انکودرهای خازنی، به عنوان یک پیشرفت در تکنولوژی انکودرها، می‌توانید از قابلیت‌های بهبود یافته‌ای نظیر قدرت پذیری بیشتر، دقت بالاتر در اندازه‌گیری موقعیت، و توانایی تشخیص حرکت بهره‌مند شوید. این ویژگی‌ها، انکودرهای خازنی را به یک گزینه مطمئن و کارآمد برای استفاده در صنایعی که به دقت و عملکرد بالا نیاز دارند، تبدیل کرده‌اند.

انکودر مکانیکی

انکودر مکانیکی، یا به عبارت دیگر، انکودر سوییچ گردان، یک سیستم عملکردی دارد که سیگنال خروجی آن با استفاده از پتانسیومتر یا مقاومت متغیر با دقت بسیار بالا به عنوان یک سوئیچ گردان تعیین می‌شود. این نوع انکودرها دارای یک دیسک متحرک کاملاً رسانا هستند که به شفت انکودر متصل شده و قطاعهایی از دایره‌های هم‌مرکز با شعاع‌های متفاوت را روی آن خالی کرده‌اند.

بخش ثابت این انکودر با دارا بودن اتصالاتی، با دیسک رسانا در تماس بوده و با چرخش دیسک و شفت، این اتصالات یا کانتکت‌ها با دیسک برخورد کرده و وضعیت سوئیچ روشن یا بسته می‌شود. هر زمان که سوئیچ با دیسک در تماس باشد، وضعیت آن به صورت سوئیچ روشن تغییر می‌کند و زمانی که به داخل حفره‌های خالی مشخص شده برخورد کند، وضعیت سوئیچ به اصطلاح سوییچ خاموش می‌شود.

دیسک رسانا از طریق یک منبع جریان تغذیه شده و با ظاهر شدن یک کد باینری منحصر به فرد که در خروجی انکودر ظاهر می‌شود، متناظر با هر یک از زوایا که سوئیچ است، تعیین می‌شود. این نوع انکودرها به دلیل دقت و قابلیت استفاده در مواردی که نیاز به تحمل سختی و دقت بالا دارند، استفاده می‌شوند. استهلاک این نوع انکودر به دلیل اصطکاک کانکت‌ها یا دیسک بالاست و همچنین نویز آن نیز زیاد و میزان دقت سنجش آن پایین می‌باشد. این سوئیچ‌ها به علت فرسودگی و سایش زیاد، به خصوص در کاربردهایی که نیاز به دقت بالا و مقاومت در برابر استهلاک دارند، مستعد خرابی می‌باشند. به همین دلیل، در کاربردهایی که کنترل دستی دستگاه‌ها یا مواردی با فرسودگی و استهلاک بالا انجام می‌شود، انکودرهای مکانیکی معمولاً به کار نمی‌آیند.

انکودر absolute یا مطلق

در انکودرهای مطلق، از یک صفحه شفاف بهره گرفته می‌شود که بخش‌های خاصی از آن سیاه شده‌اند و از چندین جفت فرستنده-گیرنده (برای مثال، 8 جفت) استفاده می‌شود. در هر لحظه، تعدادی از این گیرنده‌ها صفر و برخی یک را نشان می‌دهند، که یک عدد باینری ایجاد می‌کند. این عدد باینری قادر به محاسبه زاویه بین صفر تا 360 درجه است. به این ترتیب، این نوع انکودر علاوه بر ارائه اطلاعات در مورد میزان جابجایی، قادر به ارائه اطلاعات دقیق درباره موقعیت نیز می‌باشد.

انکودرها کجا استفاده می شوند؟

همانطور که در ابتدا ذکر شد، انکودرها در دستگاه هایی استفاده می شوند که نیاز به عملکرد سریع و با دقت بالا دارند. به طور خاص، دستگاهی است که توسط یک موتور تغذیه می شود. به عنوان مثال، رمزگذارها به طور گسترده در ربات های صنعتی مورد استفاده در کارخانه ها مانند ربات های مونتاژ، ربات های جوشکاری، ماشین های هدایت خودکار و مراکز ماشینکاری استفاده می شوند.

مفاصل بازوی ربات

انواع مختلفی از حسگرهای مکانیکی موقعیت / وضعیت وجود دارد، اما به طور کلی، سازندگان در صنعت رباتیک از بازوهای مفصلی با رمزگذارهای چرخشی که در مفاصل قرار می گیرند، استفاده می کنند.

استفاده از نوع 3-DOF که فقط موقعیت را اندازه گیری می کند یا نوع 6-DOF که هم موقعیت و هم وضعیت بدن را بسته به تعداد مفاصل اندازه گیری می کند، ضروری است.

در برخی موارد خاص، یک دستگاه ضبط حرکت با رمزگذارهایی که در موقعیت های مربوط به مفاصل بدن انسان برای اندازه گیری حرکت آن قرار می گیرند، وجود دارد.

درب های آسانسور

یک موتور کنترل کننده باز و بسته شدن درب آسانسور وجود دارد و به دلیل نزدیکی مسافر نیاز به صدای کم دارد.

یک انکودر در موتور استفاده شده است که سرعت حرکت درب را کنترل می کند. همچنین به تعیین موقعیت درب ها کمک می کند.

چاپگرها

از رمزگذارها برای کنترل عملکرد هد جوهر چاپگرهای جوهرافشان استفاده می شود.

رمزگذار سیگنال های پالس را به چاپگر جوهرافشان صنعتی می فرستد، زیرا قرقره متصل می چرخد. چاپگر جوهرافشان از فاصله بین سیگنال های پالس برای تشخیص سرعت جسم استفاده می کند.

استفاده از رمزگذار در چاپگر امکان چاپ زیبا و دقیق را فراهم می کند. همچنین از رمزگذارها برای کنترل درام چرخشی که کاغذ را حرکت می دهد استفاده می شود.

ابزارهای ماشینی

انکودرها برای کنترل حرکت افقی میز که قطعه کار در آن قرار می گیرد استفاده می شود.

به عنوان مثال، ماشین های فرز NC و ماشین های تخلیه الکتریکی نیاز به دقت نهایی در محدوده چند میکرون تا چند ده میکرون دارند. برای رسیدن به این هدف، آنها به رمزگذارهایی با وضوح حدود 10 برابر بیشتر از دقت نهایی مورد نیاز نیاز دارند.

تامین و واردات تخصصی انواع انکودر

شرکت سورنا تجهیز بیتا نوین(سورنا الکترونیک) با افتخار در زمینه واردات و عرضه انواع انکودرهای چرخشی از برندهای معتبر نظیر Hohner، skbis، GPI، و نیز انکودرهای نوری، افزایشی و مطلق، با تجربه فراوان در این حوزه فعالیت دارد. ما به عنوان یک نماینده بالقوه و قابل اعتماد در بازار انکودرها، با تکیه بر تخصص و توانمندی‌های فنی، آماده به همکاری با شما جهت واردات بهترین و کارآمدترین انکودرها هستیم.

برخی از خدمات ما عبارتند از:

– تأمین انواع انکودرهای چرخشی با کیفیت و اطمینان از برندهای معتبر جهانی.

– ارائه مشاوره فنی و تخصصی در زمینه انتخاب مناسب‌ترین انکودر براساس نیازهای شما.

– ارتقاء سیستم‌های مکانیکی و الکترونیکی با استفاده از انکودرهای پیشرفته و قدرتمند.

– ارائه خدمات پس از فروش، تعمیر و نگهداری به منظور حفظ عملکرد بهینه انکودرها در طول زمان.

سورنا الکترونیک، وارد کننده قطعات و تجهیزات الکترونیکی توانایی خود را نسبت به تامین و واردات تخصصی انواع انکودر اعلام می‌دارد. با اعتماد به توانایی‌های ما، آماده به گسترش همکاری و ایجاد ارتباط مستدام با شما برای تأمین نیازهای شرکت شما در زمینه واردات انواع انکودرها هستیم. به ما اعتماد کنید تا با تجربه و تخصص خود، به بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌های شما کمک کنیم.