Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này thì mình và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về một loại thiết bị thường dùng trong các loại thiết bị cơ khí. Đó chính là encoder, đây là một thiết bị được tích hợp trong các loại máy gia công thuộc chuyên ngành cơ khí như máy gia công CNC. Chúng thường xuyên được sử dụng để đo lường tốc độ, vận tốc, số vòng quay của động cơ. Và chính vì chúng được sử dụng khá phổ biến nên nhu cầu tìm hiểu về chúng cũng tăng cao. Nếu bạn cũng có nhu cầu đấy cũng như muốn tìm hiểu về loại thiết bị này thì bài viết này sẽ dành cho bạn. Bài viết có các nội dung chính như encoder là gì ? Cấu tạo của encoder ? Nguyên lý hoạt động như thế nào ? Phân loại ra sao cũng như các thông tin chi tiết có liên quan khác.
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !
Encoder là gì ?
Như thường lệ thì trước khi vào nội dung chính tất cả chúng ta sẽ điểm qua một số ít thông tin cơ bản về loại thiết bị này trước nhé. Encoder hay còn gọi là bộ mã hóa, là một bộ cảm ứng chuyển động cơ học tạo ra tín hiệu kỹ thuật số phân phối với hoạt động. Là một thiết bị cơ điện có năng lực làm biến hóa hoạt động thành tín hiệu số hoặc xung. Bộ mã hóa Encoder là một bộ phận rất quan trọng trong cấu trúc của máy CNC. Nó giúp đo và hiển thị các thông số kỹ thuật về vận tốc của máy. Encoder là thành phần quan trọng của động cơ, giúp tất cả chúng ta đọc được vận tốc và vị trí của động cơ, nhờ các xung vuông có tần số đổi khác phụ thuộc vào vào vận tốc của động cơ .
Trong ngành gia công cơ khí chính xác. Máy CNC là thiết bị được dùng gia công cơ khí chính xác hoàn toàn tự động. Để điều khiển và xác định các góc quay của dao hoặc bàn gá, hiển thị trên máy tính là đường thẳng hoặc góc bao nhiêu độ. Thì bên trong các cánh tay robot máy CNC được bố trí các Encoder làm nhiệm vụ trên.
Có hai loại bộ mã hóa đó là bộ mã hóa tuyến tính và mã hóa quay. Encoder tuyến tính cung ứng hoạt động dọc theo một đường dẫn, còn Encoder quay thì cung ứng với hoạt động quay .
Cấu tạo của encoder là gì ?
Các bạn hoàn toàn có thể quan sát hình ảnh miêu tả bên dưới để phần nào hiểu thêm về cấu trúc của encoder nhé. Cụ thể thì chúng 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 làm việc của encoder là gì ?
Khi Encoder hoạt động bộ chuyển đổi sẽ giải quyết và xử lý các hoạt động và chuyển thành các tín hiệu điện. Các tín hiệu này sẽ được truyền đến các thiết bị tinh chỉnh và điều khiển PLC và được giải quyết và xử lý để bộc lộ các giá trị cần đo đạt bằng chương trình riêng không liên quan gì đến nhau. Đối với các 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 tắc 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. Các bạn hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm video mô phỏng dưới đây để hiểu thêm về nguyên tắc hoạt động giải trí của encoder nhé .
Có các loại encoder nào ?
Encoder mục tiêu dùng để quản trị vị trí góc của một đĩa quay, hoàn toàn có thể là đĩa quay của bánh xe, trục động cơ hay bất kể thiết bị nào cần xác lập vị trí góc. Một bộ mã hóa thường được phân loại theo các phương tiện đi lại đầu ra của nó, gồm 2 loại chính : Encoder tuyệt đối và Encoder tương đối .
Encoder tuyệt đối :
Encoder tuyệt đối ( adsolute encoder ) : đúng với cái tên tuyệt đối thì tức là tín hiệu ta nhận được từ Encoder cho biết đúng chuẩn vị trí của Encoder mà người sử dụng không phải giải quyết và xử lý thêm gì cả. Encoder tuyệt đối ( adsolute encoder ) : được sử dụng đĩa theo mã nhị phân hay mã Gray .
Encoder kiểu tuyệt đối thường có cấu trúc gồm có những phần như sau : Bộ phát ánh sáng ( LED ), một bộ thu ánh sáng nhạy với ánh sáng phát ra ( photosensor ), đĩa mã hóa ( có chứa dải băng mang tín hiệu ). Đĩa mã hóa ở encoder được sản xuất từ vật tư trong suốt bảo vệ, hơn thế nữa người ta đã chia mặt đĩa thành các góc đều nhau cùng các đường tròn đồng tâm. Hơn nữa, các đường tròn đồng tâm và nửa đường kính thường số lượng giới hạn các góc hình thành bởi các phân tố diện tích quy hoạnh. Tập hợp các phân tố diện tích quy hoạnh có cùng số lượng giới hạn bởi 2 vòng tròn đồng tâm thường được gọi là dải băng. Trong đó, số dải băng còn tùy thuộc vào công nghệ tiên tiến sản xuất hay còn gọi là chủng loại loại sản phẩm, tương ứng với một dải băng suy ra ta có một đèn LED và một bộ thu .
Các đặc điểm cơ bản của dòng encoder này bao gồm:
- Sử dụng đĩa theo mã nhị phân hoặc mã Gray .
- Có cấu trúc gồm : bộ phát ánh sáng ( LED ), đĩa mã hóa ( có chứa dãi băng mang tín hiệu ), một bộ thu ánh sáng nhạy với ánh sáng phát ra .
- Đĩa mã hóa ở Encoder được sản xuất từ vật tư trong suốt, người ta đã chia mặt đĩa thành các góc đều nhau cùng các đường tròn đồng tâm .
-
Ưu điểm: giữ được giá trị tuyệt đối khi Encoder mất nguồn.
-
Nhược điểm: giá thành cao vì chế tạo phức tạp, đọc tín hiệu khó.
Encoder tương đối :
Encoder tương đối ( incremental encoder ) : loại thiết bị này sẽ phát ra tín hiệu tăng dần hoặc theo chu kỳ luân hồi, có các đặc thù như sau :
- Đĩa mã hóa gồm có một dãy băng tạo xung, thường được chia thành nhiều lỗ bằng nhau và được cách đều nhau .
- Chất liệu hoàn toàn có thể là trong suốt để giúp ánh sáng chiếu qua .
- Là Encoder chỉ có 1,2 hoặc tối đa 3 vòng lỗ, và thường có thêm một lỗ xác định .
-
Ưu điểm: giá thành rẻ, chế tạo đơn giản, xử lý tín hiệu trả về dễ dàng.
-
Nhược điểm: dễ bị sai lệch về xung khi trả về. Sẽ tích lũy sai số khi hoạt động lâu dài.
Phân loại Encoder theo công nghệ:
Bên cạnh các loại encoder tuyệt đối và tương đối thì tất cả chúng ta còn có 1 số ít cách phân loại khác và có các loại như :
Cách thức xác định chiều quay của encoder:
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 các 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 các 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 điều khiển và tinh chỉnh, thiết lập vi tinh chỉnh và điều khiển ở chính sách counter, vi tinh chỉnh và điều khiển sẽ đếm xung từ vi điều khiển và tinh chỉnh .
Các vị trí có thể lắp đặt encoder:
Encoder thường được lắp đặt 3 vị trí cơ bản như:
- Lắp phía sau động cơ Servo
- Gắn trên trục động cơ Linear, ứng dụng cho các hoạt động tịnh tiến
- Gắn trên băng tải : xác lập vận tốc của băng tải, …
Các ứng dụng của encoder trong thực tế là gì ?
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: k
hi một máy bơm được kết nối với biến tần để bơm chất lỏng vào bồn chứa. Khi đó chất lỏng chảy vào bồn phải có tốc độ nhất định. Encoder được kết nối với biến tần sẽ phản hồi tốc độ thực tế dòng chảy của chất lỏng.
-
Ứng dụng về đo lường: k
hi chúng ta cần cắt các cuộn nhôm dài hàng trăm, hàng nghìn mét thành từng tấm có kích thước nhất định thông qua máy cắt. Encoder khi đó sẽ được lắp vào băng tải, đọc nguyên liệu mỗi khi đi qua Encoder và tính độ dài của tấm nhôm từ khi cho vào đến vị trí cắt. Có thể điều chỉnh dao cắt theo độ dài được yêu cầu thông qua các thông số về kích thước tấm nhôm.
-
Ứng dụng về đếm số lượng: v
iệc lắp đặt bộ mã hóa Encoder vào chương trình của các băng chuyền sản phẩm. Nó sẽ giúp chúng ta xác nhận mỗi chai sản phẩm vào và trạm trên băng chuyền. Nếu các chai không ra khỏi trạm trong khoảng thời gian 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: n
ói về cấu tạo của máy CNC thì Encoder được trang bị như một thiết bị giúp đo lường và xác định được vị trí chính xác nhất của các trục máy cũng như vị trí mà dao cắt. Do đó khi sử dụng máy CNC để gia công sẽ đạt được sự chính xác nhất. Hơn thế nữa, thông qua mà Encoder ghi nhận sẽ báo về hệ thống điều khiển của PLC. Từ đó, người sử dụng có thể điều chỉnh được vị trí cắt dao nhằm hạn chế sai sót.
- Ứng dụng trong các ngành công nghiệp :
-
Ô tô: t
rong ngành công nghiệp ô tô thì Encoder được sử dụng làm cảm biến chuyển động cơ học, có thể được áp dụng để kiểm soát tốc độ.
-
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 điều khiển động cơ đơn và đa trục.
-
Y tế: bộ mã hóa Encoder được sử dụng trong máy quét y tế, điều khiển chuyển động bằng kính hiển vi hoặc nano của các thiết bị tự động và bơm phân phối.
-
Quân đội: Encoder được sử dụng trong ứng dụng ăng ten định vị.
-
Dụng cụ khoa học: thiết bị khoa học thực hiện các bộ mã hóa Encoder trong việc định vị kính viễn vọng quan sát.
Lời kết:
Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về encoder là gì ?. Hy vọng nó sẽ cần thiết cho những bạn đang cần tìm hiểu. Vì là kiến thức cá nhân và thu thập được trên các trang mạng nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp của các bạn để bài viết được hoàn hảo hơn.
Website: congnghedoluong.com và thietbicambien.vn
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !
[ Total : 2 Average : 5/5 ]
