انکودر چیست و چگونه کار می‌کند؟
انکودر (Encoder) یک دستگاه یا نرم افزار است که وظیفه تبدیل داده های ورودی به یک فرمت مشخص دارد.
انکودر (Encoder) یک دستگاه یا نرم افزار است که وظیفه تبدیل داده های ورودی به یک فرمت مشخص دارد. این فرمت ممکن است یک کد باینری یا یک سری کاراکتر باشد که در کاربردهای مختلف استفاده می شود. عملکرد اصلی یک انکودر در تجزیه و تحلیل داده های ورودی است و تبدیل آنها به فرمت قابل استفاده می کند. برای انجام این کار، انکودر از الگوریتم های مختلفی استفاده می کند. این الگوریتم ها بر اساس نوع داده های ورودی و نوع فرمت خروجی تعیین می شوند. به طور کلی، یک انکودر شامل مراحل مختلفی می شود که برای تبدیل داده ها به فرمت مورد نظر استفاده می شود. برخی از این مراحل عبارتند از:
- تحلیل داده های ورودی: در این مرحله، داده های ورودی تجزیه و تحلیل می شوند و اطلاعات مورد نیاز جهت تبدیل به فرمت مشخص استخراج می شود.
- کدگذاری: در این مرحله، داده های تجزیه شده کدگذاری می شوند و به فرمت خروجی تبدیل می شوند.
- فشرده سازی: برخی از انکودرها قابلیت فشرده سازی داده ها را دارند. در این صورت، در مرحله ی انکودینگ، داده ها در قالب فشرده تبدیل می شوند.
- خروجی دهی: در نهایت، داده های تبدیل شده به فرمت مشخص خروجی داده می شود. این خروجی می تواند یک کد باینری، یک سری کاراکتر، یا هر فرمت دیگری باشد که در کاربردهای مختلف استفاده می شود.
استفاده های متنوع انکودرها شامل زمینه هایی مانند فرستادن و دریافت اطلاعات در شبکه های کامپیوتری، فشرده سازی داده ها، رمزگذاری اطلاعات و سایر کاربردهای مشابه است. به زبان ساده، انکودر یک دستگاه سنجش است که بازخورد ارائه می دهد. انکودرها حرکت را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند که می تواند توسط برخی از انواع دستگاه های کنترل در یک سیستم کنترل حرکت، مانند شمارنده یا PLC خوانده شود. انکودر یک سیگنال بازخورد ارسال می کند که می تواند برای تعیین موقعیت، شمارش، سرعت یا جهت استفاده شود. یک دستگاه کنترل می تواند از این اطلاعات برای ارسال فرمان برای یک عملکرد خاص استفاده کند.
Encoder چگونه کار می کند؟
انکودرها از انواع مختلفی از فناوری ها برای ایجاد سیگنال استفاده می کنند، از جمله: مکانیکی، مغناطیسی، مقاومتی و نوری که رایج ترین آنها نوری است. در سنجش نوری، رمزگذار بازخوردی را بر اساس قطع شدن نور ارائه می دهد.نمودار زیر ساختار اساسی یک رمزگذار چرخشی افزایشی را با استفاده از فناوری نوری نشان می دهد. یک پرتو نور ساطع شده از یک LED از دیسک کد عبور می کند 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 یک سیگنال پالس تولید می کند: نور = روشن. بدون چراغ = خاموش سیگنال به شمارنده یا کنترلر ارسال می شود که سپس سیگنال را برای تولید عملکرد مورد نظر ارسال می کند.
دسته بندی انکودرها
انکودر موتور از دو جزء اصلی تشکیل شده است: یک سنسور و یک چرخ کد. سنسور معمولا یک فتودیود یا یک حسگر نوری است که نور را تشخیص داده و سیگنال الکتریکی تولید می کند. چرخ کد دیسکی است که دارای یک سری بخش یا خطوط شفاف و مات است. چرخ کد همراه با شفت موتور می چرخد و حسگر نور عبوری از بخش های شفاف را تشخیص می دهد و سیگنال الکتریکی متناسب با موقعیت محور موتور تولید می کند.
دو نوع اصلی رمزگذار موتور وجود دارد: رمزگذار مطلق و انکودر افزایشی. رمزگذارهای مطلق یک کد دیجیتال منحصر به فرد برای هر موقعیت شفت موتور ارائه می دهند که به سیستم امکان می دهد موقعیت دقیق موتور را در هر زمان معین تعیین کند. از سوی دیگر، انکودرهای افزایشی، پالس ها یا سیگنال هایی را تولید می کنند که متناسب با حرکت موتور هستند. از این پالس ها برای تعیین سرعت و جهت موتور استفاده می شود. انکودرهای مطلق معمولاً در برنامه هایی استفاده می شوند که کنترل موقعیت دقیق مورد نیاز است، مانند سیستم های روباتیک، سیستم های کنترل حرکت و سیستم های اتوماسیون. آنها سطح بالاتری از دقت و قابلیت اطمینان را در مقایسه با رمزگذارهای افزایشی ارائه می دهند، زیرا تحت تأثیر قطع برق یا راه اندازی مجدد سیستم قرار نمی گیرند. انکودرهای افزایشی به طور گسترده ای در برنامه هایی استفاده می شوند که نظارت بر سرعت و جهت مورد نیاز است، مانند سیستم های نوار نقاله، ماشین ابزار و سیستم های جابجایی مواد. آنها مقرون به صرفه و نصب آسان هستند و در صورت استفاده صحیح می توانند دقت و قابلیت اطمینان بالایی را ارائه دهند.
یکی از تامین کنندگان برجسته انکودر، Dynapar است . Dynapar دارای بزرگترین طیف محصولات رمزگذار، رزولور و لوازم جانبی برای کنترل بازخورد حرکتی در جهان است. برای ورودی PLC، ماژول های شمارنده سرعت بالا (HSC) استفاده می شود. در زیر یک نمونه سیم کشی برای یک رمزگذار تک سر آورده شده است. آنها معمولاً به سیم ولتاژ تغذیه و سیم سیگنال نیاز دارند. گاهی اوقات، اگر انکودر به سمت عقب حرکت می کند و رمزگذار به جای شمارش معکوس، می توان A0+ و B0+ را تعویض کرد.
