Encoder là gì ? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Encoder – Thế giới điện cơ

Khái niệm Encoder chắc hẳn đã không còn quá xa lạ gì đối với những người am hiểu về ngành gia công cơ khí phải không nào? Thế nhưng trên thực tế, với những bạn mới tìm hiểu về lĩnh vực này. Thì có lẽ vẫn còn chút xa lạ với khái niệm này. Chính vì thế, trong bài viết ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu chi tiết về Encoder là gì? Cũng như cấu tạo, công dụng và nguyên lý hoạt động của Encoder nhé!

Giới thiệu về Encoder

Encoder là một bộ phận rất quan trọng trong sơ đồ cấu trúc của máy CNC. Có thể dễ tưởng tượng rằng nó giống như bộ phận công tơ mét ở xe máy hay xe hơi, nó sẽ đo đạc và hiển thị những thông số kỹ thuật về vận tốc của máy cho người sử dụng biết trải qua mạng lưới hệ thống giám sát của máy tính tinh chỉnh và điều khiển .

Encoder ở những mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh tự động hóa là bộ phận để giám sát di dời thẳng hoặc góc, đồng thời quy đổi vị trí góc / vị trí thẳng mà nó ghi nhận được thành tín hiệu nhị phân .

Phân loại Encoder

Encoder có nhiều nguồn gốc và chủng loại khác nhau, CNC Khắc đá sẽ phân loại chúng theo 2 loại chính như sau :

Encoder tuyệt đối ( adsolute encoder ) : sử dụng đĩa theo mã nhị phân hoặc mã Gray .

Encoder tương đối ( encremental encoder ) : có tín hiệu tăng dần hoặc theo chu kỳ luân hồi .

Encoder kiểu tuyệt đối

Encoder kiểu tuyệt đối có cấu trúc gồm những phần sau : Bộ phát ánh sáng ( LED ), đĩa mã hóa ( có chứa dải băng mang tín hiệu ), một bộ thu ánh sáng nhạy với ánh sáng phát ra ( photosensor ) .

Đĩa mã hóa ở encoder tuyệt đối được sản xuất từ vật tư trong suốt, người ta chia mặt đĩa thành những góc đều nhau và những đường tròn đồng tâm .

Các đường tròn đồng tâm và nửa đường kính số lượng giới hạn những góc hình thành những phân tố diện tích quy hoạnh .

Tập hợp những phân tố diện tích quy hoạnh cùng số lượng giới hạn bởi 2 vòng tròn đồng tâm gọi là dải băng. Số dải băng tùy thuộc vào công nghệ tiên tiến sản xuất ( chủng loại loại sản phẩm ), ứng với một dải băng ta có một đèn LED và một bộ thu .

Encoder kiểu tương đối

Về cơ bản thì Encoder kiểu tương đối đều giống nhau, chỉ khác ở đĩa mã hóa. Ở encoder tương đối thì đĩa mã hóa gồm 1 dải băng tạo xung. Ở dải băng này được chia làm nhiều lỗ bằng nhau và cách đều nhau ( hoàn toàn có thể vật liệu trong suốt để ánh sáng chiếu qua ) .

Khi đĩa quay và ánh sáng chiếu được 1 lỗ thì bộ thu ( photosensor ) nhận được tín hiệu từ đèn LED thì encoder sẽ ghi nhận giá trị lên 1 biến đếm .

– Ngoài ra encoder còn được phân loại theo kiểu tiếp xúc, v.v …

Cấu tạo của Encoder

Encoder gồm có :

1 đĩa quay có khoét lỗ gắn vào trục động cơ .
1 đèn Led dùng làm nguồn phát sáng .
1 mắt thu quang điện được sắp xếp thẳng hàng .
Bảng mạch điện giúp khuếch đại tín hiệu .

Nguyên Lý hoạt dộng của Encoder là gì?

Khi Encoder hoạt động bộ chuyển đổi sẽ giải quyết và xử lý những hoạt động và chuyển thành những tín hiệu điện. Các tín hiệu này sẽ được truyền đến những thiết bị điều khiển và tinh chỉnh PLC và được giải quyết và xử lý để bộc lộ những giá trị cần đo đạt bằng chương trình riêng không liên quan gì đến nhau .

Đối với những tín hiệu có ánh sáng chiếu qua hay không có ánh sáng chiếu qua. Người ta vẫn hoàn toàn có thể ghi nhận được đèn Led có chiếu qua lỗ này hay không. Hơn thế nữa, số xung đếm được và tăng lên được tính bằng số lần mà ánh sáng bị cắt .

Ví dụ : trên đĩa có 1 lỗ duy nhất, khi mỗi lần con mắt thu nhận được 1 tín hiệu đèn Led thì có nghĩa là đĩa đã quay được 1 vòng .

Bởi vậy, đây chính là nguyên lý hoạt động giải trí của Encoder cơ bản, còn so với nhiều chủng loại Encoder khác thì khi đĩa quay có nhiều lỗ hơn khi đó tín hiệu thu nhận sẽ khác hơn .

Xác định chiều quay của động cơ như thế nào?

Thông thường Encoder có 2 tín hiệu xung A và B giúp tất cả chúng ta xác lập chiều quay của động cơ. Tín hiệu khe Z là tín hiệu chỉ xuất ra khi động cơ quay được một vòng .

Để xác lập chiều quay của động cơ. Các bạn xem hình 3 phía trên bên trái ( hình hơi bé những bạn thông cảm ). Khi đèn LED phát tín hiệu. Hai pha A và B có trách nhiệm thu tín hiệu. A và B sẽ tạo ra những xung vuông bật tắt theo trình tự. Sự chênh lệch tần số xung giữa A và B ta hoàn toàn có thể phân biệt được chiều quay của động cơ. Xem hình bên phải pha A có chu kỳ luân hồi trước pha B. Ta quy ước đó là chiều thuận và ngược lại .

Encoder thường có 6 dây hoặc 4 dây tùy loại. Các dây gồm có : 2 dây nguồn, 2 dây pha A và B, 1 dây pha Z. Dựa vào 2 dây A và B ta xác lập được số vòng xoay, tốc độ, chiều quay của động cơ. Để lập trình giải quyết và xử lý tín hiệu encoder, bạn hoàn toàn có thể nối 2 dây tín hiệu A và B vào 2 chân timer hoặc ngắt ngoài của vi tinh chỉnh và điều khiển, thiết lập vi tinh chỉnh và điều khiển ở chính sách counter, vi điều khiển và tinh chỉnh sẽ đếm xung từ vi điều khiển và tinh chỉnh .

Vị trí lắp đặt Encoder như thế nào?

Encoder thường được lắp ráp 3 vị trí cơ bản :

• Lắp phía sau động cơ Servo
• Gắn trên trục động cơ Linear, ứng dụng cho các chuyển động tịnh tiến
• Gắn trên băng tải : xác định tốc độ của băng tải,…

Thông số cần quan tâm khi chọn Encoder

Tìm những thông số kỹ thuật bên dưới ở đâu ? hãy search đúng mã hàng encoder trên google để tìm catalog. hoặc đọc trên thân mẫu sản phẩm .

Các thông số kỹ thuật giúp bạn chọn được Encoder :

– Đường kính trục, dạng trục : Encoder có dạng trục dương hoặc âm. đường kính trục từ 5 ~ 50 mm. Thường đường kính lớn hơn 6 mm sẽ là loại trục âm ( trục lõm )

– Độ phân giải : hay còn gọi là số xung – tương ứng số tín hiệu encoder đếm được khi quay 1 vòng. Encoder có số xung càng cao thì giá càng cao. Thang máy thường dùng xung 1024 p / r, sản xuất máy vào lúc 360 p / r, 1000 p / r. Ngoài ra còn có những xung lên đến 6000 p / r hoặc 6 pr .

– Điện áp : Encoder liên tục bị cháy do khi lắp ráp không chú ý quan tâm nguồn cấp. Nếu encoder có dãy điện áp : 5 ~ 24V thì rất dễ. Tuy nhiên với 1 số ít encoder trục lớn : 30-40 mm, encoder theo máy sẽ thường gặp điện áp xác lập : 5V, 12V hoặc 15V. Do đó phải đọc kỹ lại trước khi lắp. Vì encoder cháy rồi thì bắt buộc thay thế sửa chữa cả con, rất tốn tiền .

– Ngõ ra : AB, ABZ, AB hòn đảo, ABZ hòn đảo. Bạn thuận tiện xác lập tín hiệu ngõ ra bằng cách xem số dây được kí hiệu trên tem

– Dạng ngõ ra : Có nhiều dạng ngõ ra, liệt kê sơ sơ gồm : Open Collector, Voltage Output, Complemental, Totem Pole, Line Driver. Dạng ngõ ra pháp luật nguồn cấp, đầu đọc thông tin …

– Dây cáp : cáp càng dài càng dễ bị nhiễu. Dây tiêu chuẩn từ 1-3 m. Đôi khi lên đến 10 m theo nhu yếu sử dụng .

– Phụ kiện : đi kèm encoder trục dương là Coubling, encoder trục âm là Pass. Coubling giúp nối encoder trục dương với motor trục dương, Pass giúp gắn encoder vào máy. Một encoder trcuj âm có 1-2 pass tùy loại .

Ứng dụng Encoder ở đâu?

Bộ mã hóa Encoder trở thành một nguồn quan trọng cho nhiều ứng dụng. Dù là tương quan đến vận tốc, hướng hay khoản cách, năng lực của Encoder được cho phép người sử dụng thông tin này để trấn áp đúng mực .

Ứng dụng về biểu thị tốc độ

Khi một máy bơm được liên kết với biến tần để bơm chất lỏng vào bồn chứa. Khi đó chất lỏng chảy vào bồn phải có vận tốc nhất định. Encoder được liên kết với biến tần sẽ phản hồi vận tốc thực tiễn dòng chảy của chất lỏng .

Ứng dụng về đo lường

Khi tất cả chúng ta cần cắt những cuộn nhôm dài hàng trăm, hàng nghìn mét thành từng tấm có size nhất định trải qua máy cắt. Encoder khi đó sẽ được lắp vào băng tải, đọc nguyên vật liệu mỗi khi đi qua Encoder và tính độ dài của tấm nhôm từ khi cho vào đến vị trí cắt. Có thể kiểm soát và điều chỉnh dao cắt theo độ dài được nhu yếu trải qua những thông số kỹ thuật về kích cỡ tấm nhôm .

Ứng dụng về đếm số lượng

Việc lắp ráp bộ mã hóa Encoder vào chương trình của những băng chuyền loại sản phẩm. Nó sẽ giúp tất cả chúng ta xác nhận mỗi chai loại sản phẩm vào và trạm trên băng chuyền. Nếu những chai không ra khỏi trạm trong khoảng chừng thời hạn đã được lập trình và không đúng như giá trị mà Encoder đã đếm. Cũng có nghĩa là máy móc đã bị hư hỏng .

Ứng dụng của Encoder trong ngành cơ khí

Nói về cấu trúc của máy CNC thì Encoder được trang bị như một thiết bị giúp đo lường và thống kê và xác lập được vị trí đúng chuẩn nhất của những trục máy cũng như vị trí mà dao cắt. Do đó khi sử dụng máy CNC để gia công sẽ đạt được sự đúng mực nhất. Hơn thế nữa, trải qua mà Encoder ghi nhận sẽ báo về mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển của PLC. Từ đó, người sử dụng hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh được vị trí cắt dao nhằm mục đích hạn chế sai sót .

Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

+ Ô tô

Trong ngành công nghiệp xe hơi thì Encoder được sử dụng làm cảm ứng chuyển động cơ học, hoàn toàn có thể được vận dụng để trấn áp vận tốc .

+ Điện tử tiêu dùng và thiết bị văn phòng :

Bộ mã hóa Encoder được sử dụng như thiết bị dựa trên PC, máy in và máy quét .

+ Công nghiệp :

Encoder được sử dụng trong máy dán nhãn, đóng gói và chế tạo máy với bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ đơn và đa trục .

+ Y tế :

Bộ mã hóa Encoder được sử dụng trong máy quét y tế, tinh chỉnh và điều khiển hoạt động bằng kính hiển vi hoặc nano của những thiết bị tự động hóa và bơm phân phối .

+ Quân đội :

Encoder được sử dụng trong ứng dụng ăng ten xác định .

+ Dụng cụ khoa học :

Thiết bị khoa học thực thi những bộ mã hóa Encoder trong việc xác định kính viễn vọng quan sát .

Trên đây là những thông tin về Encoder do thegioidienco.vn đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây bạn sẽ có thêm những kiến thức bổ ích liên quan đến Encoder bạn nhé!

Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Chia Sẻ Kiến Thức