انکودر و سیستم‌های فیدبک در راه‌اندازی و کنترل موتورهای گیرلس

By
انکودر و سیستم‌های فیدبک در راه‌اندازی و کنترل موتورهای گیرلس

انکودر و سیستم‌های فیدبک در راه‌اندازی و کنترل موتورهای گیرلس

موقعیت یا جابه‌جایی از نخستین کمیت‌های فیزیکی است که انسان با آن آشنا می‌شود. انجام بسیاری از امور وابسته به حرکت و اندازه‌گیری موقعیت جسم متحرک است که باید با دقت زیادی انجام شود و این دقت از حدود بینایی آدمی فراتر می‌رود. باید توجه داشت که بسیاری از کمیت‌های دیگر را نیز می‌توان به کمک مبدل‌ها به جابه‌جایی تبدیل و اندازه‌گیری کرد. پس وجود ابزارهایی لازم است که این کار را انجام دهند و قابلیت انتقال اطلاعات خود به سایر ماشین‌ها و رایانه‌ها را داشته باشند تا امکان انجام خودکار امور بدون حضور مستقیم انسان به وجود آید.

امروزه با پیشرفت علم به کمک تکنولوژی‌های نوین حسگرهای بسیار دقیق و کارآمدی ساخته می‌شوند که به کمک آنها سرعت و موقعیت موتور را می‌توان اندازه‌گیری کرد. ۳ ابزار اصلی برای اندازه‌گیری سرعت و موقعیت موتور وجود دارد که عبارتند از: تاکو ژنراتور، ریزالور و انکودر. از میان این سه ابزار، انکودرها بیش از دو مورد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انکودر که ترجمه فارسی آن رمزگذار می‌باشد، در واقع یک تجهیز الکترومکانیکی است که حرکت جسم را به یک کد دیجیتال یا آنالوگ تبدیل می‌کند. این کد در تجهیز دیگری به نام دیکودر (Decoder) یا رمزگشا بنا به نیاز به تعداد دوران یا سرعت زاویه‌ای یا مسافت تبدیل می‌شود. امروزه انکودرهای دیجیتال به طور وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انکودر حسگری است که به محور چرخ، چرخ دنده یا موتور وصل می‌شود و می‌تواند میزان چرخش را اندازه‌گیری کند. با اندازه‌گیری میزان چرخش می‌توان جابه‌جایی، سرعت، شتاب یا زاویه چرخشی را تعیین کرد. انکودرها از لحاظ تکنولوژی ساخت به سه دسته مقاومتی، مغناطیسی و نوری تقسیم می‌‌شوند. رایج‌ترین انکودرها از نوع نوری هستند که در آن یک فرستنده و یک گیرنده مادون قرمز در دو سمت جسم مکانیکی چرخان قرار می‌گیرند. زمانی که نور ارسالی فرستنده از شیارهای جسم مکانیکی عبور می‌کند، توسط گیرنده دریافت می‌گردد و مقدار ولتاژ خروجی، یک می‌شود. زمانی که نور ارسالی به پره‌ها برخورد می‌کند، توسط گیرنده دریافت نمی‌شود و مقدار ولتاژ خروجی از گیرنده، صفر می‌گردد؛ به این ترتیب پالس‌های الکتریکی تولید می‌شوند. این پالس‌ها توسط میکروکنترلر دریافت شده و میزان چرخش را تعیین می‌کنند. با دانستن زاویه چرخشی بین هر کدام از پالس‌ها و زمان شروع تا پایان هر کدام از آنها، به راحتی می‌توان موقعیت، سرعت و شتاب را تعیین کرد.

انکودرها از لحاظ ساختمان در دو نوع خطی و دوار و از لحاظ عملکرد نیز در سه نوع انکودر نسبی، انکودر افزایشی، انکودر مطلق طراحی و ساخته می‌شوند.