انکودر و رزولور هر دو دستگاههای فیدبک هستند که در سیستمهای کنترل حرکت مانند سیستمهای درایو سروو برای ارائه اطلاعاتی از جمله موقعیت، سرعت یا جهت موتور به کار میروند. با وجود اهداف مشابه، این دستگاهها از فناوریهای متفاوتی بهره میبرند و ویژگیهای متمایزی را بسته به کاربردشان ارائه میکنند.
انکودر چیست؟
انکودر یک دستگاه حسگر است که حرکت مکانیکی مانند چرخش شفت موتور را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکند که این سیگنال را سیستم کنترلی مانند یک درایو سروو میخواند و بازخورد دقیقی درباره موقعیت، سرعت و جهت موتور ارائه میدهد. انکودرها در اتوماسیون صنعتی، رباتیک، ماشینهای CNC و سایر سیستمهای دقیق به طور گستردهای استفاده میشوند.
انکودرها به به 2 دسته اصلی تقسیم میشوند:
- انکودر چرخشی: موقعیت زاویه ای یا چرخش شفت را اندازه گیری میکند و اغلب در سروو موتورها برای تعیین موقعیت چرخشی یا سرعت شفت موتور استفاده میشود.
- انکودر خطی: جابجایی خطی یک جسم را اندازهگیری میکند و برای حرکات خط مستقیم بازخورد ارائه میکند.
انکودرهای چرخشی نیز معمولاً به دو نوع تقسیم می شوند:
- انکودر افزایشی: هنگام چرخش شفت موتور، پالسها یا شمارشها را ارائه میدهد که هر پالس نشاندهنده یک افزایش کوچک حرکت است. کنترلر این پالسها را شمارش میکند تا تعیین کند که موتور چقدر چرخیده است اما با این حال موقعیت مطلق آن را نمیتواند ردیابی کند. در زمانی که برق قطع شود، موقعیت انکودر به صفر بازنشانی میشود. از انکودر افزایشی اغلب در برنامههایی استفاده میشود که موقعیت نسبی مانند اندازه گیری سرعت چرخش کافی است.
- انکودر مطلق: یک مقدار موقعیت یا کد منحصر به فرد را برای هر موقعیت شفت موتور ارائه میدهد به همین خاطر حتی اگر سیستم قدرت خود را از دست بدهد به موقعیت مرجع نیاز ندارد بنابراین به محض برقراری برق، موقعیت دقیق شفت را میداند. انکودر مطلق معمولاً در کاربردهایی که نیاز به دقت بالا و ردیابی مداوم موقعیت دارند مانند ماشینهای روباتیک یا CNC استفاده میشود.
مشاهده محصولات یاسکاوا: اینورتر سری A1000
انکودر چگونه کار میکند؟
انکودر سیگنالهایی تولید میکند (پالس برای کدهای افزایشی یا دیجیتال برای مطلق) که به درایو سروو یا کنترل کننده ارسال می شود تا فیدبکی سریع ارائه دهد و معمولاً دارای یک دیسک یا مقیاس با الگوهای روشن و تاریک یا علائم مغناطیسی هستند. انکودرهای نوری از پرتوهای نور و یک حسگر برای تشخیص تغییرات در الگو در حین چرخش دیسک و انکودرهای مغناطیسی از تغییرات میدان مغناطیسی به علت اینکه دیسک یا مقیاس از سنسورهای مغناطیسی عبور میکند استفاده میکنند.
مزایای انکودر
- دقت بالا در اندازه گیری موقعیت و سرعت.
- زمان پاسخگویی سریع و ایده آل برای سیستم های پویا.
- خواندن دقیق و آسان دادههای موقعیت با خروجی دیجیتال
رزولور چیست؟
رزولور دستگاهی الکترومکانیکی است که موقعیت زاویهای شفت موتور را اندازهگیری میکند و اغلب در محیطهای ناهموار که انکودرها مناسب نیستند، به کار میرود. برخلاف انکودر که از حسگرهای نوری یا مغناطیسی استفاده میکند، رزولور بر اساس اصول القای الکترومغناطیسی عمل کرده و سیگنالهای آنالوگ تولید میکند تا موقعیت شفت موتور را نشان دهد.
رزولور چگونه کار میکند؟
رزولور از روتور و استاتوری تشکیل میشود که به وسیله یک سیستم سیمپیچ به هم متصل میشوند. استاتور دارای دو مجموعه سیمپیچ است که در زاویه ۹۰ درجه نسبت به هم قرار دارند و به آنها سیمپیچهای سینوسی و کسینوسی میگویند. وقتی روتور میچرخد یک سیمپیچ اولیه جریانهایی را در سیمپیچهای استاتور القا میکند. دامنه این سیگنالها بسته به موقعیت روتور تغییر میکند. سروو درایو یا کنترلکننده سیگنالهای آنالوگ رزولور را پردازش کرده و موقعیت زاویهای و سرعت موتور را تعیین میکند.
مزایای رزولور
- رزولور مانند یک انکودر مطلق، بازخورد موقعیت مطلق را حتی پس از قطع برق ارائه میدهد.
- سیگنالهای آنالوگ تولید میکند که سیستم کنترل آنها را پردازش میکند تا موقعیت شفت موتور تعیین شود.
- رزولورها بسیار قوی هستند و می توانند در شرایط سخت که ممکن است انکودرها به دلیل گرد و غبار، کثیفی، رطوبت یا دمای زیاد از کار بیفتند به طور قابل اعتمادی کار کنند.
مشاهده محصولات یاسکاوا: اینورتر سری V1000
چه زمانی از انکودر بجای رزولور استفاده کنیم؟
انکودر برنامههایی مانند روباتیک، ماشینهای CNC و سیستمهای اتوماسیون را که به دقت بالا، پاسخ سریع و خروجی دیجیتال نیاز دارند، به بهترین انتخاب تبدیل میکند. بهویژه انکودرهای نوری را در محیطهای تمیز و کنترلشده و انکودرهای مغناطیسی را در محیطهای ناهموارتر بهطور گسترده بهکار میبرند. رزولور برای استفاده در محیطهای شدید مانند تجهیزات نظامی، هوافضا یا صنایع سنگین، که در آن استحکام و قابلیت اطمینان اهمیت بیشتری نسبت به دقت فوقالعاده دارد، ایدهآل است.
نتیجهگیری
هر دو دستگاه با ارائه فیدبک در موقعیت، سرعت و جهت حرکت، نقش کلیدی در سیستمهای کنترل حرکت دارند. انکودرها دقت بالا و خروجی دیجیتال دارند و برای کاربردهایی مانند روباتیک و ماشینهای CNC بسیار مناسباند. رزولورها، با ارائه استحکام و دوام، برای محیطهای صنعتی با دمای بالا، لرزش یا گرد و غبار زیاد ایدهآل هستند.
با شناخت نقاط قوت و محدودیتهای هر دستگاه، مهندسان میتوانند بهترین گزینه را برای کاربرد خود انتخاب کنند و از عملکرد بهینه و عمر طولانی سیستمهایشان مطمئن شوند.
اگر مایل هستید اطلاعات بیشتری دربارهی انکودرها، سروو موتورها و دیگر محصولات اتوماسیون داشته باشید با کارشناسان ایرانیان یاس کاوه تماس بگیرید.
مقالات پیشنهادی:
