एनकोडर - रोटरी एंगल सेंसर

सरल दिखने वाले उपकरणों - एनकोडर (या दूसरे शब्दों में, कोण सेंसर) का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के औद्योगिक उपकरणों में पोजिशनिंग प्रदान की जाती है।

एनकोडर का उपयोग रैखिक या रोटरी गति को बाइनरी डिजिटल सिग्नल में बदलने के लिए किया जाता है। एक एनकोडर एक उपकरण है जिसका शाफ्ट अध्ययन के तहत वस्तु के घूर्णन शाफ्ट से जुड़ा होता है और बाद के रोटेशन के कोण का इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रदान करता है। ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, एनकोडर को ऑप्टिकल और चुंबकीय में विभाजित किया गया है।

ऑप्टिकल एनकोडर के शाफ्ट पर परिधि के चारों ओर आंतरायिक खिड़कियों के साथ एक डिस्क होती है, जिसके विरुद्ध एक एलईडी और एक फोटोट्रांसिस्टर होता है, जो फॉर्म में आउटपुट सिग्नल के गठन को सुनिश्चित करता है आयताकार पल्स ट्रेनें खिड़कियों की संख्या और डिस्क / शाफ्ट की घूर्णी गति दोनों के आनुपातिक आवृत्ति के साथ। स्पंदों की संख्या घूर्णन के कोण को दर्शाती है।

ऑप्टिकल एनकोडर वृद्धिशील और पूर्ण एनकोडर के रूप में उपलब्ध हैं।

इंक्रीमेंटल एन्कोडर्स में एक इंटरमिटेंट डिस्क होती है जिसमें बेस रेडियस और दो रीडिंग के समान आकार की कई विंडो होती हैं ऑप्टोकॉप्लर्स, जो आपको रोटेशन के कोण और शाफ्ट के रोटेशन की दिशा दोनों को ठीक करने की अनुमति देता है।डिस्क के अतिरिक्त त्रिज्या पर एक सिंगल ब्रेक विंडो और एक संबंधित ऑप्टोकॉप्लर होता है जो प्रारंभिक स्थिति (घर) को परिभाषित करता है।

नकारात्मक टॉर्क - इंक्रीमेंटल एनकोडर रोटेशन के कोण की सापेक्ष रीडिंग प्रदान करते हैं, जिसके बारे में जानकारी रोटेशन बंद होने पर सहेजी नहीं जाती है। उनके फायदों में उच्च रिज़ॉल्यूशन और उच्च परिचालन आवृत्ति पर डिज़ाइन की सादगी (और, तदनुसार, कम लागत) शामिल है।

बढ़े हुए स्थायित्व के साथ इंक्रीमेंटल एनकोडर औद्योगिक अनुप्रयोगों पर केंद्रित हैं - मैकेनिकल इंजीनियरिंग, रोलिंग मिल, जहाज निर्माण, कपड़ा, जूते, लकड़ी के काम में। ऐसे एनकोडर के लिए, निर्णायक पैरामीटर रोटेशन के कोण में रिज़ॉल्यूशन, उच्च आवृत्तियों पर काम करने की क्षमता, कठोर वातावरण की स्थितियों का सामना करने के लिए उच्च स्तर की सुरक्षा है।

लाइनों या खांचों वाली एक डिस्क जो ऑप्टिकल सेंसर के प्रकाश पुंज को बाधित करती है। एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बीम को तोड़ता है और एन्कोडर से डिजिटल आउटपुट दालों को उत्पन्न करता है।

एन्कोडिंग डिस्क - शाफ्ट के कोणीय विस्थापन को डिजिटल रूप में परिवर्तित करने के लिए एक उपकरण। डिजिटल कोड की एक ज्यामितीय छवि एन्कोडिंग डिस्क पर लागू होती है। कोड बिट प्रतीकों को एक संकेंद्रित ट्रैक पर लागू किया जाता है, और कम से कम महत्वपूर्ण (कम महत्वपूर्ण) बिट्स परिधि के करीब स्थित होते हैं।

कोड (संपर्क, फोटोइलेक्ट्रिक, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक, इंडक्शन, इलेक्ट्रोस्टैटिक, आदि) को पढ़ने की विधि के आधार पर, कोड की ज्यामितीय छवि में विद्युत प्रवाहकीय और विद्युत रूप से अछूता, पारदर्शी और अपारदर्शी, चुंबकीय और गैर-चुंबकीय आदि होते हैं।

सबसे व्यापक बाइनरी कोड की किस्मों के साथ एन्कोडिंग डिस्क थे, जो अलग-अलग असतत वर्गों की सीमाओं को पार करते समय त्रुटियों की घटना को बाहर करते हैं, जब कुछ बिट्स को सीमा के एक तरफ पढ़ा जा सकता है, और कुछ दूसरे पर (गलत स्थापना के कारण) हटाने योग्य उपकरणों की या डिस्क कताई करते समय गैर-एक साथ पढ़ने वाले कोड के कारण इन कोडों में तथाकथित फॉ कोड (बार्कर कोड) और रिफ्लेक्स कोड (ग्रे कोड) शामिल हैं।

कुछ ऑप्टिकल रोटरी एनकोडर एक परावर्तक एनकोडर डिस्क का उपयोग करते हैं। इस डिस्क में वैकल्पिक खंड होते हैं जो प्रकाश को अवशोषित या प्रतिबिंबित करते हैं, और रिसीवर के साथ प्रकाश स्रोत डिस्क के एक तरफ स्थित होते हैं। यदि केवल एक प्रकाश स्रोत और रिसीवर है, तो सेंसर से दालों का क्रम आपको यह पता लगाने की अनुमति देता है कि डिस्क ने अपनी पिछली स्थिति के सापेक्ष कितने कदम घुमाए हैं।

एक संवेदक रोटेशन की दिशा नहीं बता सकता है, लेकिन यदि आप दूसरे स्रोत-टू-रिसीवर जोड़ी को पहले से 90 चरण से बाहर जोड़ते हैं, तो माइक्रोकंट्रोलर डिस्क के रोटेशन की दिशा को चरण अंतर से निर्धारित करने में सक्षम होगा पल्स ट्रेनें।

यह याद रखना चाहिए कि कोई भी प्रणाली जो डिस्क के सापेक्ष रोटेशन का पता लगाती है लेकिन इसकी पूर्ण कोणीय स्थिति को माप नहीं सकती है, एक वृद्धिशील एनकोडर है।

एक निरपेक्ष एनकोडर में विभिन्न त्रिज्याओं की संकेंद्रित खिड़कियों के साथ एक असंतुलित डिस्क होती है, जिसके सापेक्ष आकार बाइनरी कोड द्वारा निर्धारित किए जाते हैं और जिन्हें एक साथ पढ़ा जाता है, प्रत्येक कोणीय स्थिति (ग्रे कोड, बाइनरी कोड ...) के लिए एक कोडित आउटपुट संकेत देता है।

इस मामले में, डिजिटल काउंटर के बिना शाफ्ट की तात्कालिक स्थिति पर डेटा प्राप्त करना या प्रारंभिक स्थिति में वापस आना संभव है, क्योंकि आउटपुट में एक कोडित शब्द है - «एन बिट», विद्युत शोर से सुरक्षित।

निरपेक्ष एनकोडर का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिन्हें लंबे समय तक इनपुट डेटा के भंडारण की आवश्यकता होती है, लेकिन वे डिजाइन में अधिक जटिल और अधिक महंगे होते हैं।

फ़ील्डबस इंटरफ़ेस वाले निरपेक्ष एनकोडर में कैनोपेन, प्रोफ़िबस, डिवाइसनेट, ईथरनेट, इंटरबस मानकों के अनुसार फ़ील्डबस संचार के लिए एक आउटपुट इंटरफ़ेस होता है और रोटेशन के कोण को निर्धारित करने के लिए एक बाइनरी कोड का उपयोग करता है। उपरोक्त संचार इंटरफेस कई मापदंडों के अनुसार प्रोग्राम करने योग्य हैं: जैसे रोटेशन की दिशा, प्रति क्रांति पल्स रिज़ॉल्यूशन, बॉड रेट।

मोटर शाफ्ट पर लगे एनकोडर प्रभावी रूप से सटीक स्थिति नियंत्रण प्रदान करते हैं। इस तरह के एनकोडर आमतौर पर "होल" संस्करण में निर्मित होते हैं और विशेष कपलिंग उनके डिजाइन के महत्वपूर्ण तत्व होते हैं, जो मोटर शाफ्ट के बैकलैश की भरपाई करने की अनुमति देते हैं।

उपरोक्त शर्तों के तहत पोजिशनिंग सबसे प्रभावी ढंग से एक चुंबकीय एनकोडर प्रदान करता है, जिसमें शाफ्ट के कोणीय विस्थापन का रूपांतरण हॉल प्रभाव के आधार पर गैर-संपर्क रूप से किया जाता है, जो अंदर ऑप्टिकल हेलिकॉप्टर के रोटेशन से संबंधित नहीं है सेंसर और 60,000 आरपीएम तक की गति के साथ सिग्नल प्रोसेसिंग की अनुमति देता है।

एक चुंबकीय एनकोडर में, एक बाहरी शाफ्ट का उच्च गति रोटेशन, जिस पर एक स्थायी बेलनाकार चुंबक तय होता है, एक सिग्नल प्रोसेसिंग नियंत्रक के साथ एक एकल अर्धचालक क्रिस्टल पर संयुक्त हॉल सेंसर द्वारा महसूस किया जाता है।

जब स्थायी चुंबक के ध्रुव माइक्रोक्रिकिट के साथ घूमते हैं हॉल सेंसर चर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर हॉल वोल्टेज को प्रेरित करता है, जिसमें शाफ्ट रोटेशन कोण के तात्कालिक मूल्य के बारे में जानकारी होती है। माइक्रोकंट्रोलर हॉल वोल्टेज को पोजिशनिंग एंगल पैरामीटर में तेजी से रूपांतरण प्रदान करता है।

चुंबक और हॉल सेंसर तत्वों के प्रत्यक्ष यांत्रिक कनेक्शन के बिना इस तरह के रूपांतरण की संभावना चुंबकीय एनकोडर का मुख्य लाभ है, उन्हें उच्च विश्वसनीयता और स्थायित्व प्रदान करता है और उन्हें औद्योगिक स्वचालन, मुद्रण, धातु से संबंधित उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में कुशलता से काम करने की अनुमति देता है। मापने और मापने के उपकरण।