انکودر چیست و کجا کاربرد دارد
به احتمال زیاد شاید این سوال هم برای شما پیش آمده باشد که انکودر چیست ؟ به طور کلی انکودر به تجهیزی 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 نا گفته نماند که بعضی از انکودر ها خروجی آنالوگ (۰ تا ۱۰ ولت و یا ۴ تا ۲۰میلی آمپر) دارند.
یک مثال ساده از انکودر چیست ؟ کاربرد انکودرها در سرو موتور ها مثال ساده و فراوان این کاربرد می باشد که خروجی انکودر به اینورتر مخصوص سرو منتقل میشود.در اتوماسیون صنعتی از انکودر استفاده های بسیاری می شود و تا جایی این کاربرد در اتوماسیون مهم بوده که در صنایع بسته بندی و دستگاههای صنعتی که نیاز به اندازه گیری سرعت و موقعیت است از انکودر های مختلف استفاده می کنند.
معرفی انواع انکودرها
۱-انکودر از لحاظ ساختمان به ۲ مدل تقسیم می شوند :
- انکودر های خطی
- انکودر های چرخشی و یا دورانی
۲-انکودر ها از لحاظ عملکرد و ساختمان داخلی به ۳ دسته تقسیم می شوند:
- نوری
- مغناطیسی
- خازنی
۳-انکودرها از نظر نوع خروجی سیگنال به ۲ دسته تقسیم می شوند:
الف:مطلق
ب:افزایشی
کاربرد انکودر چیست
انکدر ها معمولا در سیستم های اتوماسیون و کنترلی در قسمتی نصب می شوند که بتوانند از خروجی فیدبک را برای کنترلر ارسال کنند و پارارمترهای زیر را مشخص کند:
- اندازه گیری سرعت
- اندازه گیری و کنترل موقعیت
- جهت چرخش شفت
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 هستید اما این سوال پیش می آید که آیا سرعت دقیق موتور همان عددی که شما به آن اعمال کرده اید هست یا نه؟،پس یکی دیگر از کاربرد های انکدر 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 انکدر در صنعت مخصوصا در ماشین آلات بسته بندی و پرکن های صنعتی به کار گرفته می شود. برای این کار شما خروجی انکدر 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.
قسمت داخلی انکدرها
انکدرهای نوری در واقع یک فرستنده و گیرنده LED هستند که با قطع نور به ازای چرخش شفت انکدر در خروجی تولید پالس های الکتریکی می کنند که از همین قانون برای انکدر های خازنی و مغناطیسی هم استفاده می شود.
انکدرهای چرخشی افزایشی
انکدرهای افزایشی به این معنا می باشد که تا زمانی که انکدر در حال حرکت است در خروجی پالس و سیگنال داریم و برای اندازه گیری سرعت و موقعیت باید در کنترلر تعداد این پالس ها شمارش شود،ولی اگر کنترلر بازنشانی شود(تغذیه آن قطع شده و دوباره روشن شود) موقعیت قبلی انکدر را فراموش کرده و دوباره باید با شمارش پالس های انکدر اطلاعات جدید را کسب کند.یکی از معایب انکدر های افزایشی همین مورد می باشد که نمیتوان متوجه موقعیت قبلی و واقعی انکودر شد که این امر باعث ارزان قیمت بودن این مدل از انکدر ها شده است.
انکودرهای چرخشی افزایشی
انکدرهای چرخشی مطلق
انکدرهای مطلق به این معناست که در هر نقطه و موقعیت که باشد سیگنالی که در خروجی برای کنترلر ارسال میکند بیانگر همان مکان می باشد،در واقع انکدر های مطلق یک تعداد عدد یونیک برای هر زاویه از انکدر دارند که با قرار گیری در آن نقطه پالس و کد آن در خروجی ظاهر میشود.این انکدر ها نسبت به انکدر های افزایشی گرانتر بوده و پس از هربار بازنشانی کنترلر موقعیت شفت انکدر فراموش نمی شود.
انکودرهای چرخشی مطلق
انکدرهای چرخشی مغناطیسی
این انکدرها هم همانند انکدرهای افزایشی بوده ولی در تولید پالس از سنسورهای اثر هال استفاده شده است.
انکدرهای چرخشی مغناطیسی
انکدر های چرخشی سینوسی و کسیونوسی resolvers
همانطور که در شکل فوق مشاهده می کنید ،این انکدر ها تفاوت عمده ای با انکدر های افزایشی و مطلق دارد،با این تفاوت که در این انکدر ها پالس ها به صورت دیجیتال نبوده و به صورت سیگنال آنالوگ می باشد که با اندازه گیری فرکانس و اختلاف فاز و شمارش نقاط صفر سیگنالها می توانیم سرعت،موقعیت و جهت حرکت شفت را به دست آوریم.
انکدر های چرخشی سینوسی و کسیونوسی Resolvers
انکدر های افزایشی خطی
این انکدرها از نظر پالس های خروجی همانند انکدر های چرخشی بوده ولی این انکدرها در ظاهر بسیار بوده و حرکت آنها به صورت خطی می باشد.
انکدر های افزایشی خطی
انکدر های مطلق خطی
یکی از مدل های دیگر انکدرها به صورت مطلق خطی بوده که کاربرد بسیاری در اندازه گیری های طولی دارد که به خط کش های دیجیتال معروف هستند.
انکدر های مطلق خطی
کاربرد های انکودر:
مواردی از کاربرد انکودرها:
- اندازه گیری سرعت
- اندازه گیری موقعیت
- اندازه گیری زاویه
- اندازه گیری جهت حرکت شفت
- ماشین های cnc
- ماشین های چاپ
- آسانسور
- روباتهای صنعتی
- ماشین های بسته بندی
کاربرد انکودر به شرح تصاویر :
ماشین های Cutting
رول باز کن کاغذ و …
ماشین های پرکن بطری
ادامه دارد… (قسمت بعدی درباره اتصال انکودرهای افزایشی به شمارنده ها)
45 دیدگاه
mohammad_62
با سلام و عرض خسته نباشید قسمت دوم مربوط به اتصال انکدور به مدارات PLC و شمارنده ها کی داخل سایت میزارید؟
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب.
این مطالب توسط تیم علمی وبسایت نوشته میشه و کمی زمان بر هست.احتمالا تا اواخر ماه
موفق باشید
parsa
منتظر قسمت بعدی این مبحث جذاب هستیم.
با تشکر از مطلب مفیدتون
میلاد موسوی
درود بر شما.
قسمت دوم این آموزش اتصال انکودر به کنترلر ها روز دوشنبه و یا سه شنبه بر روی سایت قرار خواهد گرفت.
با تشکر از شما به دلیل همراهیتان
محسن گرامی
سلام
آیا انکودر نیازی به کالیبره شدن دارد؟ (ارسال جهت کالیبراسیون به آزمایشگاه )
یا فقط بررسی صحت عملکرد آن کافی است؟
میلاد موسوی
هر تجهیزی که عمل اندازه گیری را انجام میدهد نیاز به تعیین صحت عملکرد دارد.
البته کار مشکلی نیست،برای مثال روی ماشین های cnc ،اپراتور عمل کالیبراسیون رو انجام میدهد.
بهنام بهرامی طاقانکی
باعرض سلام خدمت شما وهمه دوستان
میخواستم تشکر کنم ازشماوهمه دوستان بخاطرمطالب بسیار مفید وآموزنده که دراختیارما قراردادین ممنونم بابت تمام لطفتان
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
وب سایت تخصصی کنترل و ابزاردقیق افتخار میکنه که بازدیدکنندگانی همچون شما داره.
اردلان صفایی آرام
با عرض سلام و خسته نباشید من تجربه کار صنعتی با انکدر رو ندارم برای همین سوالی داشتم، در این قسمت که بیان شده انکدر ها معمولا در سیستم های اتوماسیون و کنترلی در قسمتی نصب می شوند که بتوانند از خروجی فیدبک را برای کنترلر ارسال کنند و پارارمترهای اندازه گیری سرعت،اندازه گیری و کنترل موقعیت،جهت چرخش شفت مشخص کنند به تمامی کارایی های یک انکدر اشاره شده است؟ یا از انکدر استفاده های دیگری هم می شود.
میلاد موسوی
سلام
دقیقا کاربرد انکودر همین موارد میباشد که در پروژه های مختلف با ابتکار و نوآوری استفاده های متفاوت از انکودر ها میشود.
البته انکودر های خطی و انکودر ها روتاری از نظر استفاده متفاوت هستند.
miladmb
سلام
ممنون از اینکه مطالب مفید رو به اشتراک میگذارید.
حسین
با سلام
ممنون جناب مهندس موسوی از شما و همکارانتون
مطالب سایتتون خیلی مفید بود واسم.
منم همچنان منتظر قسمت دوم مربوط به اتصالات انکدر هستم
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
این باعث افتخاره برای ما که همراهانی همانندی مثل شما داریم.
قسمت دوم انکودر ها در حال نگارش هست و در اواسط هفته بعد در سایت قرار گرفته خواهد شد.
محمد خدادادی
جناب مهندس موسوی درود بر شما.
سپاس گزارم از جنابعالی و سایر دست اندرکاران این سایت ارزنده و کانال بسیار مفید ابزاردقیق و اتوماسیون صنعتی . خدا خیرتون بده. به قول بچه ها گفتنی” دمتون گرم”.
حق نگهدارتون
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
نظرات شما دوستان گرامی ما را برای ادامه راه مصمم تر خواهد کرد.
وب سایت تخصصی ابزاردقیق و اتوماسیون صنعتی به همراهانی همچون شما افتخار میکنه.
جلال
با سلام و خسته نباشید برای مطالب آموزنده شما
خواهشمندم در صورت امکان درباره اندازه گیری و تعیین موقعیت با استفاده از انکودر توضیح بیشتری بدهید
میلاد موسوی
با سلام و عرض ادب
مطالب انکودرها به صورت ادامه دار می باشد و سعی شده تا به صرت دوره ای با قسمتهای مختلف ،کاربرد،مزایا و طریقه استفاده این تجهیز آموزشهایی نگارش شده و به اشتراک گذاشته شود.
با ما همراه باشید .
با تشکر
alfa
سلان ببخشید صفحه اسکن کننده در انکودری بین لنز و دیسک کد قرار میگره
به چه منظوره و دقیقن کارکردش چیه ؟
میلاد موسوی
سلام.
من دقیقا متوجه نشدم شما منظورتان کدام قسمت هست.
اگر عکسی دارید ارسال کنید تا بتونیم بهتر راهنمایی کنم
مجید
با سلام و خسته نباشید بنده دانشجوی مهندسی مکانیک ترم ۶ هستم و مدتی هست در باره ی ساخت ربات پاندول معکوس تحقیق میکنم و پروژه کارشناسی بنده هم ساخت پاندول معکوس هست میخواستم بدونم چطوری سیگنال های خروجی انکدر را شناسایی کنم و مطلب مهمی که استاد راهنمای پروژه بنده را موظف به دونستنش کرده اینه که چجوری انکدر را به کامپیوتر متصل کنیم میخواستم بدونم شما اطلاعی در مورد این قضیه دارید
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
برای وصل کردن انکودر به کامپیوتر راههای زیادی وجود داره،اولین کار اینه که راه ارتباط با کامپیوتر رو انتخاب کنید، پورت سریال rs232 و پورت usb
مرحله بعد بررسی فرکانس خروجی انکودر که آیا پورت آن فرکانس رو پشتیبانی می کنه؟
ولی در کل شما باید این کار را توسط یک برد الکترونیکی واسط انجام بدید و شدنی هستش
مجید
با سلام شرمنده مجدد مزاحم میشم
انکودری که ما در اختیار داریم ،انکودرE50S8-5000-3T_24هستش ابتدا میخواستم بدونم این انکودر ۳ فاز هر فازش چه وظیفه ای بر عهده داره و چجوری میتونم این انکودر را به یک برد pci 1710u که نقش همون برد میانی که قبلا گفتید را داره ، وصل کنم
اگر کتابی وجود داره که بتونه تو شناختن کامل اجزای انکودر و وظیفه هر سیگنال یا به طور کلی زیر و بم انکودر بهم کمک کنه مممنون میشم بهم معرفی کنیدش
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
انکودری که شما خریداری کردید مشخصات زیر رو داره :
Incremental – تعداد پالس ۱۰۰۰ – تعداد خروجی های ۳ عدد A-B-Z – نوع خروجی Totem Pole
خروجی های A و B به صورت پالس مربعی هستش که با هر ۳۶۰ درجه چرخش انکودر ۱۰۰۰ پالس در خروجی ایجاد میکنند و خروجی Z فقط یک پالس به ازای ۳۶۰ درجه چرخش در خروجی ایجاد میکنه.
اطلاعاتی در مورد این کارت pci 1710u ندارم.
شما با شمارش پالس های A میتونید مقدار حرکت،سرعت و موقعیت خروجی رو اندازه گیری کنید
پیشنهاد میکنم این مطلب رو مشاهده نمایید. انکودرهای افزایشی و اتصال آن به کنترلر
مجید
با سلام شرمنده مجدد مزاحم میشم منظوراز خروجی Totem Pole چی هستش این سوال را به خاطر این می پرسم که داخل مطلب مفیدی که پیشنهاد کرده بودید گفته بودید نوع خروجی انکودر با وردوی کنترلر باید یکسان باشه در صورتی که بنده هیچ اطلاعاتی در مورد این نوع خروجی پیدا نکردم و حتی داخل همون مطلب هم انواع خروجی انکودر معلوم شده و لی این نوع خروجی یعنی خروجی Totem Pole وجود داره ممنونمیشم راهنماییم کنید ممنون
میلاد موسوی
سلام
شاید شما ۲ موضوع رو با هم اشتباه گرفتید
مدل خروجی انکودر که میتونه افزایشی – مطلق و یا رزالور باشه
و مدار راه انداز خروجی هم میتونه Totem Pole – Line Drive – Voltage output – NPN Open collector باشه.
که در واقع به مدارات الکترونیکی داخلی انکودر برمیگرده نه نوع سیگنال
موفق باشید
M
سلام
میخاستم بدونم برای محاسبه سرعت خطی دو راهنمای اره میخاهیم از انکودر چرخشی استفاده کنیم که به پینیون و چرخدنده نواری متصل بشه و مقدار سرعت دورانی را به سرعت خطی تبدیل کنه و روی ال سی دی نشون بده. از طرفی سرعت اره بسیار پایین هست و دقت حرکتی ک ما از این اره داریم در حد ۰٫۳-۰٫۵ سانتیمتر هست. آیا انکودر ۴۰۰ پالسی این نیاز را برطرف میکنه؟ باتشکر
میلاد موسوی
سلام
ببینید دوست گرامی انکودر ها هرچقدر تعداد پالشون بالاتر باشه دقتیشون بیشتره الان من با مثلا خدمتتون عرض میکنم:
الان انکودر شما ۴۰۰ پالس هستش یعنی برای هر ۳۶۰ درجه چرخش به شما ۴۰۰ پالس میده که اگر شما ۳۶۰/۴۰۰ بکنی عددی معادل ۰٫۹ درجه رو به شما میده
یعنی این انکودر هر ۰٫۹ درجه که حرکت در خروجیش انجام میشه به شما یک پالس میده.
حالا شما باید ی تبدیل روی دستگاه انجام بدید و تست کنید: به اندازه ۱ سانتی متر خروجی رو حرکت دهید و ببینید چند درجه انکودر شما حرکت میکنه.اگر با این مقدار حرکت شما بیش از ۳ یا ۴ پالس دریافت کرده یعنی تقریبا برای کار شما مناسب است و اگر تعداد پالس کمتری دریافت کردید این یعنی این انکودر برای کار شما مناسب نیست و باید انکودر با پالس بالا تر انتخاب کنید.
اگر هم هنوز این انکودر بر روی شما نصب نیست باید این محاسبات رو تئوری انجام بدید:
باید ضریب اتصال و کوپلینگ انکودر رو محاسبه کنید و ببینید با هر بار چرخش کامل انکودر شما چه مقدار حرکت خطی دارید و آن را به سانتی متر محاسبه و بدست بیاورید
موفق باشید
M
بنظر شما آیا انکودر چرخشی افزایشی برای این کار مناسبه؟
میلاد موسوی
با برداشتی که من از توضیحات شما کردم فکر میکنم جواب کار شما رو بده
ولی اگر میخواید تخصصی تر در این مورد صحبت کنید لطفا یک عکس تهیه کنید تا بتونیم بهتر تصمیم بگیریم
M
خیلی ممنون
هر وقت وسایل رو تهیه کردن (از طرف شرکت) عکس تهیه میکنم و ازتون مشورت میگیرم. البته با عرض شرمندگی
میلاد موسوی
خواهش میکنم
موفق و پیروز باشید
M
سلام آقای موسوی . با عرض شرمندگی میشه تو برنامه نویسی بمن کمک کنید. من اصلا بلد نیستم برنامه بنویسم برای این سیستم
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
برنامه نویسی رو با چه زبانی و در چه محیطی میخواید انجام بدید؟
M
سلام
با ++C و با Arduino Sketch، همون نرم افزار بورد مورد استفادمون.
میلاد موسوی
سلام
بنده خیلی از فضای برنامه نویسی دور شدم. الته C++ هم تابه حال کار نکردم.
تو گروه تلگرام ابزاردقیق موضوع رو مطرح کنید شاید دوستان کار کرده باشند
https://telegram.me/joinchat/BBV49DvAZlijXV1326nOKA
M
وسایل:روتاری انکودر ۳۶۰پالسی دوفاز، برد آردونیو Uno، نمایشگر کاراکتری ۱۶۰۲، ماژول نمایشگر PCF8574، ریک و پینیون برای انتقال حرکت بازوی دستگاه به شفت انکودر. در برگشت بازو سرعت محاسبه نشود. اندازه گیری سرعت در حرکت رو به بالای بازو محاسبه شود. حرکت بازو تکرار می شود.
مجید
با سلام و خسته نباشید مجدد بنده قبلا هم سوالی را در باره ی اتصال انکودر به کامپیوتر پرسیده بودم ما یه انکودر کره ای با اسم E50S8-5000-3-T-24 داریم که باید اونو به یک درایور با اسم advantech pci 1710u متصل کنیم و درایو یا همون بردمون هم که به کامپیوتر متصل میشه من میخواستم بدونم :۱-هر کدوم از سیم های انکودر چه خروجی دارند؟۲-انکودر از روی پالس ها چطوری زاویه را اندازه گیری مکنه؟۳-چطوری این انکودر را به بردمون متصل کنیم ؟
اگر کتابی به صورت pdf یا هر نوع دیگه میشناسید که بتونه تو شناختن سیم های خروجی و سیگنال خروجی انکودر بهم کمک کنه ممنون میشم معرفی کنید
ناصر عطایی
خیلی ممنون از راهنمایی تون مهندس موسوی از مساعدت شما بسیار سپاس گذارم.در مورد انکودر خطی مطلق برای نورد اتوماتیک مطالب بیشتر تو سایت تون بگذارید تشکر میکنم
میلاد موسوی
سلام
حتما مورد بررسی خواهد گرفت
با تشکر از شما دوست عزیز
مجید
با سلام و خسته و نباشید
ببخشید مجدد مزاحم میشم برای دریافت سیگنال های خروجی انکودر باید سیم های مربوط به فازهای A وB انکودر را به کدوم ورودی برد آنالیزگر متصل کرد :۱-آنالوگ ۲-دیجیتال؟؟
میلاد موسوی
سلام
خروجی انکودر ها سیگنال دیجیتال هستش
محمد سعید
با سلام وخسته نباشید
اگر یه انکودر داشته باشیم که به دلیلی پلاک نداشته باشد . چگونه می توانیم مقدار پالس خروجی را اندازه گیری کنیم ؟
با تشکر
میلاد موسوی
سلام
وقت بخیر
ساده ترین راهش اینه که توسط ی کنترلر تعداد پالس هاش شمرده بشه.
اگر شما راهی بهتر پیدا کردید حتما به ما هم اطلاع بدید. با تشکر
فرهاد
باسلام و خسته نباشید.
یک فایل اکسل خروجی انکودر autonics e50s8 2500 دارم که به یک پاندول متصل بوده چطور می تونم از سیگنال خروجیش ماکزیمم زاویه رو بدست بیارم. یکی از پالسها مدت زمانش بیش از بقیس ولی مشخص نیست کجای اون پالس ماکزیمم اتفاق افتاده. در ضمن هر پالس این انکودر چند درجس؟؟ ممنون میشم اگر کسی راهنمایی کنه.
میلاد موسوی
سلام و عرض ادب
من دقیقا متوجه نشدم که انکودر چه پالسی رو در خروجی داده؟؟ پاندول ساعت؟؟؟
ولی در مورد تعداد پالس :
این انکودر در هر ۳۶۰ درجه یعنی ۱ دور کامل ۲۵۰۰ پالس در خروجی میده
این عدد یعنی به ازای هر پالس، شفت به اندازه ۰٫۱۴۴ درجه حرکت کرده
هرچی زمان پالس بیشتر بشه یعنی سرعت کمتر هستش.