
مقدمه
در سیستمهای کنترل حرکتی، دانستن دقیق موقعیت، سرعت و جهت چرخش شفت موتور اهمیت حیاتی دارد. تجهیزی که این اطلاعات را فراهم میکند، “انکودر” (Encoder) نام دارد. انکودرها مانند چشم و گوش سیستمهای اتوماسیون هستند که اطلاعات لازم برای کنترل دقیق را به کنترلرها میدهند. در ادامه با ماهیت انکودر و نقش آن در صنایع مختلف آشنا میشویم.
انکودر یک دستگاه سنسور مکانیکی-الکترونیکی است که موقعیت زاویهای (Rotary) یا خطی (Linear) یک جسم را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکند. وقتی شفت انکودر میچرخد، مدارات داخلی آن سیگنالهای پالسی تولید میکنند. با شمارش این پالسها، کنترلر میتواند فهمید که شفت چقدر چرخیده و با چه سرعتی حرکت میکند. انکودرها معمولاً به شفت موتور یا دستگاه متصل میشوند.
انکودرها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
۱. انکودرهای مطلق (Absolute Encoder): این نوع انکودر برای هر موقعیت یک کد منحصر به فرد تولید میکند. حتی اگر برق قطع شود و موتور حرکت کند، انکودر موقعیت دقیق را به محض وصل شدن برق میداند. این نوع برای سیستمهای با دقت بسیار بالا استفاده میشود.
۲. انکودرهای افزایشی (Incremental Encoder): این نوع فقط پالسهایی را در حین حرکت تولید میکند. موقعیت صفر باید توسط یک سوییچ مکانیکی تعیین شود. این انکودرها سادهتر و ارزانتر هستند و کاربردهای عمومیتری دارند.
۱. صنعت رباتیک: رباتها برای حرکت دقیق بازوها در محیطهای سهبعدی به انکودر نیاز دارند تا بتوانند با دقت میلیمتری اجسام را بردارند.
۲. صنعت چاپ و بستهبندی: در ماشینآلات چاپی، سرعت رول کاغذ و فیلم باید با دقت بالا با سرعت چاپ هماهنگ باشد. انکودر این همگامسازی را تضمین میکند.
۳. آسانسور و بالابر: انکودرها موقعیت کابین را میسنجند تا موتور دقیقا در طبقه مورد نظر توقف کند و حرکت نرمی داشته باشد.
۴. تولید کنسانتره و فولاد: در غلتکها و نوار نقالهها که سرعت بالایی دارند، کنترل سرعت با انکودر برای حفظ کیفیت محصول ضروری است.
انکودرها میتوانند اپتیکال (Optical) یا مغناطیسی (Magnetic) باشند. مدلهای اپتیکال از یک دیسک حفرهدار و یک سنسور نوری استفاده میکنند و دقت بسیار بالایی دارند. مدلهای مغناطیسی حساسیت کمتری به گرد و غبار دارند و برای محیطهای سخت صنعتی مناسباند. همچنین، انکودرهای مقاوم در برابر شوک و لرزش نیز برای محیطهای سنگین تولید میشوند.
انکودر یک قطعه کلیدی در اتوماسیون صنعتی است که امکان کنترل دقیق حرکت را فراهم میکند. استفاده از انکودر باعث افزایش دقت، کاهش ضایعات و بهبود کیفیت محصولات میشود. در هر صنعتی که کنترل سرعت و موقعیت موتور مهم باشد، انکودر نقشی غیرقابلحذف دارد.