Rotary encoder là gì ? Tim hieu ve encoder

động cơ encoder là gì

Encoder là gì

Encoder là cái tên khá quen thuộc với anh em kỹ thuật nhà máy. Và nó là một nhân tố trung gian hỗ trợ rất nhiều trong các hệ thống điều khiển tự động sản xuất. Vậy Encoder là gì ? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó ra sao ?

Tìm hiểu động cơ Rotary encoder là gì

Rotary encoder là tên tiếng anh của một loại động cơ con quay được tích hợp trong hệ thống tự động nhằm tạo tín hiệu xung trong việc điều khiển động cơ máy móc thiết bị trong quá trình vận hành

rotary encoder là gì
Rotary encoder là gì ? ứng dụng của động cơ ecoder trong sản xuất

Thông thường anh em hay gọi là Rotary Encoder hoặc gọi tắt là encoder. Nhưng ngoài ra; nó còn có các tên gọi khác như Quadrature Encoder, Linear Encoder… Mặc dù; có khá nhiều khá niệm nhưng mục đích chính của các dòng encoder chính là mã hóa số vòng quay nhằm tạo tín hiệu xung dạng vuông trong quá trình điều khiển

Dựa trên tín hiệu dạng nhị phân thì các dòng encoder có thể hỗ trợ hoán đổi các vị trí góc; hoặc vị trí thẳng theo yêu cầu người sử dụng muốn dịch chuyển vị trí điều khiển như thế nào..

Ứng dụng của encoder

Ví dụ về lĩnh vực thi công cắt tỉa:

Trong lĩnh vực này thì encoder có nhiệm vụ quan trọng trong việc xác định vị trí cắt và tạo góc cách gần như chính xác 100%. Chính ví thế; việc khoan lỗ – cắt sắt thép hoặc uốn xong các loại thép được chuẩn xác là nhờ sự hiệu chỉnh từ con này. Bên cạnh đó ; nó còn phụ thuộc sự hiệu chỉnh từ con biến trở dạng xi lanh. Mà muốn hiệu chỉnh được biến trở một cách chính xác thì phải chuyển đổi biến trở ra 4-20mA để đưa về plc lập trình

ứng dụng của encoder
Ứng dụng của encoder trong dây chuyền sản xuất thiết bị

Hoặc trong các cẩu sắp xếp hàng hóa tại siêu thị lớn như metro cũng có sự góp mặt của encoder. Nhằm làm nhiệm vụ xác định vị trí cần đặt lô hàng để con máy cẩu xúc hàng chuyển lên vị trí đó

Tuy nhiên; để tạo độ chuẩn xác cao ngoài sự linh hoạt của các dòng encoder có trong các động cơ servo motor thì còn phải dựa vào kinh nghiệm và sự khéo léo của người sử dụng

ứng dụng xác định vị trí của encoder
Ứng dụng xác định vị trí của encoder trên thanh trượt

Hoặc trong các dây chuyền sản xuất bánh kẹo. Chúng ta thấy gần như 100% các loại bánh kéo cùng một loại có kích thước kiểu dáng hoàn toàn giống nhau. Đây cũng chính nhờ vào công dụng encoder trong các servo motor……

Các loại encoder phổ biến

Xét về phân loại theo các ứng dụng cụ thể thì dòng encoder được các nhà sản xuất tạo ra khá nhiều

Ví dụ như:

encoder xoay hoạt động dựa trên sự điều chỉnh núm vặn của nó

encoder thẳng hoạt động chạy trên một thanh trượt dài và thẳng hay sử dụng trong các máy in, máy photo, coppy

các loại encoder
Tổng hợp các loại động cơ Rotary encoder

Hoặc encoder từ trường hoạt động dựa trên từ trường của nam châm vĩnh cửu làm xoay chuyển nó

Xét về phân loại theo chức năng và tốc độ thì ta có 2 loại encoder:

Encoder hoạt động dựa trên bộ mã hóa nhị phân 0-1 đã mặc định sẵn

Encoder hoạt động theo chu kỳ hoặc đẩy nhanh tín độ theo tín hiệu xung phát ra. Cũng có thể giảm dần theo tiến độ theo mong muốn người dùng

Cấu tạo encoder

cấu tạo encoder
Cấu tạo encoder bao gồm những thành phần gì trong servo motor

Các dòng ecoder có cấu tạo khá đơn giản bao gồm một thanh đĩa inox tròn gắn vào một cái trục quay như hình

Có 2 cái đèn lep dạng thu và phát

Lớp boar mạch phân tích và xử lý dữ liệu

Nguyên lý làm việc của encoder

Encoder hoạt động theo nguyên lý khi ta cấp nguồn cho nó và khi các trục quay hoạt động

Đồng thời tạo cho đĩa tròn xoay vòng. Khi đã xoay kéo theo dèn led sang. Tất nhiên; trên đĩa tròn xoay nó có lỗ và các lỗ này xen kẽ nhau. Dựa vào đó; bộ xử lý vi boar mạch sẽ đếm các lượt quay bằng cách đèn xuyên qua lỗ; hoặc không xuyên qua bằng một con bắt tích hợp trong đó báo về

Chính vì vậy; các xung vuông được tạo ra và đếm được thông qua độ cắt ánh sáng từ đèn led thông qua lỗ hổng trên

nguyên lý làm việc của encoder
Nguyên lý làm việc của encoder tạo ra tín hiệu xung dựa vào số lần ánh sáng đèn led cắt dĩa inox quay

Chắc chắn; trong quá trình tín hiệu xung vuông có thể tăng giảm theo yêu cầu. Bên cạnh đó; nếu gần các động cơ lớn hoặc biến tần sẽ gây ra tín hiệu nhiễu xung gây mất độ chính xác cho encoder trong khi hoạt động

Kết luận:

Động cơ encoder có nhiệm vụ tạo các điểm xung vuông trên đồ thị; và các góc xung vuông này sẽ lệch nhau một góc 90 oC. Từ 2 tín hiệu lệch góc đó chúng ta sẽ xác định được hướng quay; và vị trí quay của con động cơ servo motor

2 cách xác định sự thay đổi của encoder

Điểm chung của các dòng encoder là phục vụ trong việc mã hóa dạng 0 và 1. Mã hóa này theo 2 kiểu ( A , B ) Hoặc ( A , B , Z )

ở phần này; A và B đảm nhận nhiệm vụ truyền tải dữ liệu theo dạng đóng mở on/off. và độ lệch của A, B tầm một góc 90 oC

Bên cạnh đó Z là đơn vị chuẩn cho một chu kỳ quay vòng của con encoder

tín hiệu xung từ động cơ encoder
Tín hiệu xung từ động cơ encoder thể hiện ở dạng xung vuông dựa trên số vòng quay mã hóa

Chính vì thế; để xác định được hướng di chuyển của thiết bị đóng cắt thì ta phải nắm rõ được 2 điểm A và B; và biết được sự thay đổi trạng thái của điểm A, B

Lưu ý: Sự thay đổi của A/B trên tổng 1 vòng quay thể hiện bằng tín hiệu xung vuông / vòng quay

Từ 2 điểm A: 0 / B: 1 Ta có hệ dạng nhị phân thể hiện sự thay đổi trạng thái của 2 điểm A; và B trong cùng 1 chu kỳ đó là: 00 ( AA ) , 01 ( AB) ; 11 ( BB ); 10 ( BA ) . Và nếu chúng ta không nắm bắt được phần lý thuyết này; thì chắc chắn sẽ không lý giải được bài toán mà doanh nghiệp nhà máy đề ra

Xác định ecoder thay đổi

Nói chung ! Chúng ta chỉ cần xác định được tần số xung thực tế của một con encoder . Đồng nghĩa với việc xác định được sựu thay đổi của nó

Một ví dụ nhỏ về encoder bạn đọc sẽ dễ hiểu hơn

Giả sử; một con encoder có tần số xung tầm 150ppr chẳng hạn lập tức ta có thể quy đổi được 600 sự thay đổi của 2 bit A và B

Dưới đây thể hiện 3 cách thay đổi encoder theo ví dụ vừa rồi

xác định tín hiệu xung vuông trên encoder
Xác định tín hiệu xung vuông trên động cơ encoder

Phương pháp 1:

Xác định trạng thái tốc độ số vòng quay của encoder thể hiện sự tăng giảm trong một chu kỳ. Với cách này; ta có thể dự toán được số lần thay đổi của một loại động cơ encoder nhất định

Sau đó; chỉ cần nhân đôi lên vì nó có 2 dạng: Vòng quay thuận và vòng quay ngược

Với phương pháp này ta lọc được 150 vị trí thay đổi A hoặc B trong ví dụ trên

Phương pháp 2:

Thay vì phương pháp 1 chỉ áp dụng theo dõi sự thay đổi của một trong 2 kênh A và B

Thì đối với phương pháp 2 thì ta lại theo dõi 2 kênh A/ B cùng một lúc theo phương pháp tăng giảm trên

Kết quả thu được từ phương pháp 2 là 600 trị trí A/B thay đổi trong một chu kỳ hoàn thiện

Cách đưa tín hiệu xung về plc

Để mà các bộ lập trình plc đọc được tín hiệu truyền về từ các loại encoder thì bắt buộc chúng ta phải sử dụng một thiết bị trung gian. Mục đích nhận tín hiệu xung vuông từ encoder; sau đó chuyển đổi thành tín hiệu analog để đưa về plc lập trình hiệu chuẩn

bộ chuyển đổi tín hiệu xung từ encoder ra 4-20ma
                   Bộ chuyển đổi tín hiệu xung từ encoder ra 4-20ma xuất xứ Seneca Italy

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *