معرفی انکودر خطی
انکودر یا رمزگذار خطی به نوعی دستگاه الکترومکانیکی همانند مبدل یا حسگر گفته میشود. این قطعه وظیفه اندازه گیری و پایش مواردی مثل جهت، سرعت، حرکت یا موقعیت اشیای خاص را بر عهده دارد. رمزگذار از طریق فناوری خود، حرکت را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند؛ سپس این سیگنال توسط یک دستگاه کنترل کننده خوانده میشود تا تغییرات رخ داده در سرعت، موقعیت، جهت و فاصله را تعیین کند. دقت مقیاس و خطاهایی که توسط سرخوان رخ دادهاند، عواملی هستند که روی دقت رمزگذار خطی تاثیر میگذارند. این انکودرها از فناوریهایی مثل جریان گردابی و خازنی، مغناطیسی، القایی و نوری استفاده میکنند.
انکودر خطی چه کاربردی دارد؟
در تمامی شرایطی که اندازه گیری دقیق موقعیت ضروری باشد، وجود یک انکودر خطی لازم است. دقت و عملکرد انکودرها حتی پس از تکرار زیاد وظایف کاهش پیدا نمیکند. در ادامه به برخی از کاربردهای رایج این دستگاه اشاره میکنیم:
۱. دستگاههای پزشکی
در صنایع تولید کننده ابزارهای پزشکی، رمزگذارهای خطی در دستگاههایی که حرکت دقیق در آنها حیاتی است به کار میروند. برای مثال دستگاههایی مثل MRI و رباتهای جراحی درون ساختار خود به انکودر نیاز دارند تا موقعیتیابی دقیقی در هنگام تصویربرداری داشته باشند. رمزگذارها به کمک فناوریهای به کار رفته درون خود و دقت بالایی که دارند، به عملکرد صحیح این دستگاهها کمک میکنند.
۲. چاپ و بستهبندی
رمزگذار خطی در دستگاههایی که فرآیند چاپ را به صورت دیجیتال انجام میدهند یک قطعه مهم محسوب میشوند. این قطعه، بررسی موقعیت هدهای چاپ را بر عهده دارد. رمزگذار همچنین به دست آوردن یک چاپ دقیق و یکنواخت حتی در سرعتهای زیاد را تضمین میکند. در کارخانههای مدرن که بستهبندی محصولات بدون دخالت دست انجام میشود، انکودر جزو قطعات رباتهای بستهبندی است.
۳. ماشینهای CNC
این ماشینها توانایی برشکاری و حکاکی به صورت خودکار را دارند. از آنجایی که دقت در این فرآیند حیاتی است، در تولید این ماشینها از انکودر استفاده میشود. با اندازهگیری بلادرنگ موقعیت دقیق ابزارهای برش، انکودر به دستگاه کمک میکند برش دقیق و صحیحی داشته باشد. این انکودرها همچنین برای هماهنگ کردن بخشهای مختلف این ماشینها به کار میروند و امکان تغییر تنظیمات و انجام اصلاحات حتی در حین کار را به ماشین CNC میدهند.
۴. ابزارهای اندازه گیری
ماشینهای اندازهگیری مختصات (CMM) و ابزارهایی مثل کولیس دیجیتال، درون ساختار خود رمزگذار خطی دارند. زیرا این رمزگذارها در اندازهگیری ابعاد اشیاء دقت قابل توجهی دارند. به علاوه جلوی خطاهایی که به علت اشتباهات مکانیکی رخ میدهند را تا حد ممکن میگیرند.
۵. رباتیک
ماشینهای رباتیک در هر نوعی که باشند برای تک تک حرکتهای خود نیاز به اندازهگیری و موقعیتیابی دقیق دارند. این ویژگی در رباتهای بخش مونتاژ و رباتهایی که بررسی اتوماتیکی از محصولات تولید شده دارند بسیار حیاتی است. انکودر به رباتها کمک میکند عملکرد صحیحی بدون خطا داشته باشند.
۶. اتوماسیون صنعتی
انکودر جزء جدایی ناپذیر دستگاههایی با عملکرد خودکار در هر صنعتی است. برای مثال دستگاههای جابهجایی خودکار، مونتاژ قطعات و ماشینهای بستهبندی بدون انکودر خطی نمیتوانند به درستی کار کنند. زیرا انکودر نیاز به حضور انسان برای تایید صحت اندازههای گرفته شده را برطرف کرده است.
نحوه عملکرد انکودر خطی
ساختار یک رمزگذار خطی معمولی تشکیل شده از دو بخش اصلی سرخوان و مقیاس است. وظیفه مقیاس، رمزگذاری اطلاعات موقعیت و وظیفه سرخوان، تبدیل این اطلاعات به سیگنال دیجیتال یا آنالوگ است. در مرحله بعد این سیگنال کاملا رمزگشایی میشود. این کار بر عهده یک بازخوان دیجیتال (DRO) یا یک کنترل کننده حرکت است. بر اساس روش اندازه گیری رمزگذارهای خطی، دو نوع رمزگذار افزایشی و مطلق در این دسته بندی وجود دارد. انکودرهایی که از روش افزایشی استفاده میکنند، ابتدا در هر واحد حرکت تعداد معینی پالس ایجاد و سپس آنها را شمارش میکنند.
انکودرهای روش مطلق به هر موقعیت یک کلمه یا کد دیجیتال که منحصر به فرد است میدهند.این ویژگی مزیت حفظ اطلاعات موقعیت دقیق در هر شرایطی حتی قطعی برق را دارد. در حالی که امکان از دست دادن موقعیت در انکودر خطی افزایشی با قطعی منبع تغذیه وجود دارد. رمزگذارهای خطی همچنین در مدلهای باز یا بسته نیز وجود دارند. مدلهای باز در کاربردهایی که نیاز به بیشترین دقت و کمترین پسماند وجود دارد، به کار میروند. رمزگذارهای خطی محصور برای محیطهایی با آلودگی زیاد مناسب هستند. آنها دارای یک اکستروژن آلومینیومی هستند که یک مقیاس فلزی یا آلومینیومی دارند.