معرفی انکودرهای مغناطیسی
انکودرمغناطیسی به عنوان یک سنسور حرکتی است که سیگنال‌های دیجیتالی در پاسخ به حرکت تولید می‌کند. این وسیله قابلیت دارد که اطلاعاتی همچون سرعت، موقعیت و مسیر را در اختیار کاربران قرار دهد. از کاربردهای رایج انکودرهای مغناطیسی می‌توان به بازخورد سرعت و موقعیت آن در کارخانه‌هایی نظیر چوب، کاغذ، خمیر کاغذ و فولاد اشاره کرد. انکودرهای مغناطیسی در واقع به عنوان یک منبع حیاتی موجب کاهش هزینه‌ها و افزایش دقت در برنامه‌هایی می‌شوند که نیاز به بازخورد دارد.
این وسیله این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند که به اطلاعاتی همچون مسافت، جهت و سرعت برنامه دسترسی داشته باشند. با توجه به تکنولوژی به کار رفته در انکودرهای مغناطیسی می‌توان این وسیله را به عنوان یک فناوری برتر دانست. باتوجه به قابلیت‌هایی که این دستگاه دارد از آن در صنایع مختلف استفاده می‌شود.
ساختار انکودر مغناطیسی
انکودرهای مغناطیسی به عنوان یک سنسور اطلاعات موقعیت چرخشی را براساس تغییرات میدان مغناطیسی به راحتی تشخیص می‌دهند و سپس آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل و در ادامه نیز به صورت خروجی ارائه می‌دهند. انکودرهای مغناطیسی انواع مختلفی دارند و در عین حال ساده‌ترین نوع آن نیز از یک حسگر مغناطیسی و یک آهنربای دائمی تشکیل شده است.
آهنربای دائمی در ساختار این محصول به نوک یک بدنه دوار مانند شفت وصل خواهد شد و حسگر مغناطیسی و PCB نیز روی بردی در حالت ثابت نصب می‌شوند و میدان مغناطیسی که توسط آهنربای دائمی تولید شده است را به راحتی دریافت می‌کند. در ادامه زمانی که آهنربای دائمی که به شفت موتور متصل شده است به حالت چرخیدن در می‌آید و سنسور مغناطیسی جهت میدان مغناطیسی را شناسایی کرده و سپس ان را تغییر می‌دهد. در ادامه نیز انکودرمغناطیسی سرعت شفت موتور و موقعیت چرخشی را هم تشخیص می‌دهد.
انکودرهای مغناطیسی چه کاربردی دارد؟
ساختار یک انکودر مغناطیسی به گونه‌ای طراحی شده است که قابلیت این را داشته باشد که یک بازخورد دیجیتالی قابل اعتماد و یک خروجی را در شرایط محیطی بسیار سخت ارائه دهد. انواع مختلفی از انکودرهای مغناطیسی وجود دارد که هر کدام دارای ساختار و ویژگی‌های منحصر به خود هستند. در مقابل انکودرهای نوری که دیسک کد نوری آن توسط رطوبت و خاک ممکن است آلوده شود انکودرهای مغناطیسی در محیط‌های آلوده و شرایط بسیار سخت از تغییرات میدان مغناطیسی به عنوان روش تشخیص بهره می‌گیرند. با توجه به این امر استفاده از انکودرهای مغناطیسی در محیط‌های آلوده قابل اعتمادتر است. از کاربردهای انکودرهای مغناطیسی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
صنایع خودروسازی
انکودرهای مغناطیسی در صنایع خودروسازی به عنوان سنسورهای حرکت مکانیکی به منظور کنترل سرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تجهیزات اداری و لوازم الکترونیکی مصرفی
انکودرهای مغناطیسی در تجهیزات اداری و لوازم الکترونیکی مصرفی به عنوان اسکنرها و چاپگرها کاربرد دارد.
ماشین‌های صنعتی
انکودرهای مغناطیسی با داشتن موتورهای تک محوره و چند محوره در ماشین‌های بسته بندی و ابزارآلات کاربرد دارد.
صنایع پزشکی
در صنایع پزشکی از انکودرهای مغناطیسی به عنوان اسکنرهای پزشکی، نانوسکوپی دستگاه‌های خودکار و کنترل حرکت میکروسکوپی کاربرد دارد.
صنایع نظامی
انکودرهای مغناطیسی در صنایع نظامی و در برنامه‌های آنتن‌های موقعیت یاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نحوه کار انکودرهای مغناطیسی چگونه است؟
انکودرمغناطیسی در واقع یک قطعه بسیار پرکاربرد است که در دسته کد گذار انکودر قرار دارد. این قطعه وظیفه کد گذاری مختصات صفحه گردان یا خطی خود را برعهده دارد و سیگنال الکتریکی را به کنترلر مربوطه می‌فرستد. از انکودرمغناطیسی در صنایع مختلف استفاده می‌شود که با بکارگیری ان می‌توان یک سیستم حلقه بسته ایجاد کرد. انکودر مغناطیسی در واقع یک نوع از انکودر چرخشی محسوب می‌شود که برای تشخیص و شناسایی تغییرات میدان مغناطیسی از حسگرهای خود استفاده می‌کند. با این حال این حسگرها می‌توانند به عنوان یک حلقه یا چرخ مغناطیسی در حال چرخش ایفای نقش کنند.
انواع انکودرهای مغناطیسی
انکودرهای مغناطیسی اغلب به صورت خطی و چرخشی تقسیم می‌شوند. انکودرهای خطی به نام انکودرهای خط کش نیز نام دارد. از این نوع انکودر در کورس های کوتاه با دقت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انکودرهای خطی نیز به دو نوع انکودر خط کش اهمی و خط کش مغناطیسی تقسیم می‌شود که هر کدام دارای ساختار و عملکرد متفاوتی است. موتور به کار رفته در انکودر اطلاعات مربوط به سرعت و دقت را دریافت و سپس سیگنال مربوطه را ارسال می‌کند. البته نوع موتور به کار رفته در انکودر با توجه به تعیین اطلاعات کنترلی به دو دسته موتورهای انکودر نوری و موتور انکودر چرخشی تقسیم بندی می‌شود.
عوامل مؤثر بر عملکرد انکودرهای مغناطیسی
سرعت چرخش دیسک
سرعت چرخش دیسک یکی از عوامل مؤثر بر پاسخ دهی و دقت انکودرمغناطیسی است.
دمای محیط
دمای محیط نیز به نوبه خود می‌تواند بر مواد مغناطیسی و عملکرد سنسورها تأثیر قابل توجهی بگذارد.
تداخل‌های الکترومغناطیسی
تداخل‌های الکترومغناطیسی نیز عامل دیگری بر انکودرهای مغناطیسی است که موجب ایجاد نویز در سیگنال‌های خروجی آن می‌شود.
دقت سنسورهای اثر هال
دقت سنسورهای اثر هال نیز عامل دیگری است که به طور مستقیم دقت اندازه گیری انکودرمغناطیسی را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد.
تعداد قطب‌های مغناطیسی
با افزایش تعداد قطب های مغناطیسی نیز رزولوشن انکودرمغناطیسی افزایش پیدا می‌کند.