माझ्या मोटरला एन्कोडरची गरज का आहे? एन्कोडर कसे काम करतात?

एन्कोडर म्हणजे काय?

मोटर चालू असताना, विद्युत प्रवाह, फिरण्याचा वेग आणि फिरणाऱ्या शाफ्टची परिघीय दिशेतील सापेक्ष स्थिती यांसारख्या पॅरामीटर्सच्या रिअल-टाइम देखरेखीद्वारे स्थिती निश्चित केली जाते.मोटरबॉडी आणि ओढले जाणारे उपकरण, आणि त्याव्यतिरिक्त, मोटर आणि उपकरणाच्या कार्य स्थितीचे रिअल-टाइम नियंत्रण, ज्यामुळे सर्व्होइंग, गती नियमन आणि इतर अनेक विशिष्ट कार्ये साध्य होतात.

येथे, फ्रंट-एंड मापन घटक म्हणून एन्कोडरच्या वापरामुळे मापन प्रणाली केवळ मोठ्या प्रमाणात सोपी होत नाही, तर ती अचूक, विश्वसनीय आणि शक्तिशाली देखील बनते.

एन्कोडर हा एक फिरणारा सेन्सर आहे जो फिरणाऱ्या भागांची स्थिती आणि विस्थापन यांचे डिजिटल पल्स सिग्नलच्या मालिकेत रूपांतर करतो. हे सिग्नल नियंत्रण प्रणालीद्वारे गोळा करून त्यावर प्रक्रिया केली जाते, जेणेकरून उपकरणाची कार्यस्थिती समायोजित करण्यासाठी आणि बदलण्यासाठी आदेशांची मालिका जारी करता येते. जर एन्कोडरला गिअर बार किंवा स्क्रू स्क्रूसह जोडले गेले, तर त्याचा उपयोग रेषीय फिरणाऱ्या भागांची स्थिती आणि विस्थापन यांसारख्या भौतिक राशी मोजण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो.

एन्कोडरचे मूलभूत वर्गीकरण

एन्कोडर हे अचूक मापन उपकरणांचे एक यांत्रिक आणि इलेक्ट्रॉनिक घनिष्ठ संयोजन आहे, जे सिग्नल किंवा डेटाचे कोडिंग, रूपांतरण, संप्रेषण, प्रसारण आणि साठवणुकीसाठी वापरले जाते.
एन्कोडर हे एक अचूक मापन उपकरण आहे जे सिग्नल आणि डेटा एन्कोड करण्यासाठी, रूपांतरित करण्यासाठी, संप्रेषण करण्यासाठी, प्रसारित करण्यासाठी आणि संग्रहित करण्यासाठी यांत्रिक आणि इलेक्ट्रॉनिक घटकांना एकत्र करते. वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांनुसार, एन्कोडरचे वर्गीकरण खालीलप्रमाणे आहे: कोड डिस्क आणि कोड स्केल: रेषीय विस्थापनाचे विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतर करणाऱ्याला कोड स्केल एन्कोडर म्हणतात, तर कोनीय विस्थापनाचे दूरसंचारमध्ये रूपांतर करणाऱ्याला कोड डिस्क म्हणतात. - इन्क्रिमेंटल एन्कोडर: स्थिती, कोन आणि फेऱ्यांची संख्या इत्यादी माहिती प्रदान करतो, तसेच प्रति फेरी पल्सच्या संख्येनुसार दर स्वतंत्रपणे परिभाषित करतो. - ॲब्सोल्युट एन्कोडर: स्थिती, कोन आणि फेऱ्यांची संख्या यांसारखी माहिती कोनीय टप्प्यांमध्ये प्रदान करतो, प्रत्येक कोनीय टप्प्याला एक अद्वितीय कोड दिला जातो.
-हायब्रीड ऍब्सोल्युट एन्कोडर: हायब्रीड ऍब्सोल्युट एन्कोडर दोन प्रकारची माहिती आउटपुट करतात: माहितीचा एक संच चुंबकीय ध्रुवांची स्थिती शोधण्यासाठी वापरला जातो, ज्यामध्ये निरपेक्ष माहितीचे कार्य असते; दुसरा संच इन्क्रिमेंटल एन्कोडरच्या आउटपुट माहितीसारखाच असतो.

सामान्यतः वापरले जाणारे एन्कोडरमोटर्स

इन्क्रिमेंटल एन्कोडर

फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरणाच्या तत्त्वाचा थेट वापर करून A, B आणि Z असे तीन स्क्वेअर वेव्ह पल्सेसचे संच आउटपुट केले जातात. A आणि B या दोन पल्सेसच्या संचांमधील ९०° चा फेज फरक फिरण्याची दिशा सहजपणे निश्चित करू शकतो; Z-फेजच्या प्रत्येक फेऱ्याला एक पल्स, संदर्भ बिंदूची स्थिती निश्चित करण्यासाठी वापरला जातो. फायदे: रचनेचे सोपे तत्त्व, हजारो तास किंवा त्याहून अधिक सरासरी यांत्रिक आयुष्य, मजबूत अँटी-इंटरफेरन्स क्षमता, उच्च विश्वसनीयता, लांब अंतराच्या प्रेषणासाठी उपयुक्त. तोटे: शाफ्टच्या फिरण्याच्या अचूक स्थितीची माहिती आउटपुट करण्यास असमर्थ.

ऍब्सोल्यूट एन्कोडर्स

थेट आउटपुट डिजिटल सेन्सर, सेन्सरच्या गोलाकार कोड डिस्कवर त्रिज्यीय दिशेने अनेक समकेंद्रित कोड चॅनेल असतात, प्रत्येक चॅनेल प्रकाश-पारदर्शक आणि प्रकाश-अभेद्य विभागांनी बनलेला असतो आणि लगतच्या कोड चॅनेल विभागांची संख्या दुहेरी संबंध दर्शवते: कोड डिस्कवरील कोड चॅनेलची संख्या ही बायनरी अंकांची संख्या असते आणि कोड डिस्कवरील कोड चॅनेलची संख्या ही बिट्सची संख्या असते. कोड डिस्कच्या एका बाजूला प्रकाश स्रोत असतो, तर दुसऱ्या बाजूला प्रत्येक कोड चॅनेलशी संबंधित एक प्रकाश-संवेदनशील घटक असतो; जेव्हा कोड डिस्क वेगवेगळ्या स्थितीत असते, तेव्हा प्रकाश-संवेदनशील घटक प्रकाश आहे की नाही यानुसार संबंधित लेव्हल सिग्नलचे बायनरी संख्येत रूपांतर करतो.

या प्रकारच्या एन्कोडरचे वैशिष्ट्य हे आहे की त्याला काउंटरची आवश्यकता नसते आणि फिरणाऱ्या शाफ्टच्या कोणत्याही स्थितीनुसार स्थितीशी संबंधित एक निश्चित डिजिटल कोड वाचला जाऊ शकतो. साहजिकच, कोड चॅनेलची संख्या जितकी जास्त, तितके रिझोल्यूशन जास्त असते; N-बिट बायनरी रिझोल्यूशन असलेल्या एन्कोडरसाठी, कोड डिस्कवर N बारकोड चॅनेल असणे आवश्यक आहे. सध्या, १६-बिट ॲब्सोल्युट एन्कोडर उत्पादने उपलब्ध आहेत.

एन्कोडरचे कार्यतत्त्व

फोटोइलेक्ट्रिक कोड प्लेटच्या शाफ्टच्या मध्यभागी, ज्यावर गडद रेषांमधून एक रिंग आहे, तिथे फोटोइलेक्ट्रिक ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर उपकरणे वाचनासाठी आहेत, जेणेकरून A, B, C, D मध्ये एकत्रित केलेले चार साइन वेव्ह सिग्नलचे संच मिळवता येतात, प्रत्येक साइन वेव्हमध्ये 90 अंशांचा फेज फरक असतो (360 अंशांच्या परिघीय वेव्हच्या सापेक्ष), C, D सिग्नलचे व्युत्क्रमण A, B द्वि-फेजवर अध्यारोपित केले जाते, ज्यामुळे सिग्नल स्थिर करण्यासाठी त्याची तीव्रता वाढवता येते; आणि इतर प्रत्येक फेऱ्यातून शून्य स्थिती संदर्भ स्थिती दर्शवण्यासाठी Z-फेज पल्स आउटपुट केला जातो.
A आणि B या दोन फेजमध्ये 90 अंशांचा फरक असल्याने, एन्कोडरचे सकारात्मक आणि उलट रोटेशन ओळखण्यासाठी, समोरच्या A फेजची किंवा समोरच्या B फेजशी तुलना केली जाऊ शकते आणि झिरो पल्सद्वारे एन्कोडरची शून्य संदर्भ स्थिती मिळवता येते.

एन्कोडर डिस्कसाठी काच, धातू आणि प्लास्टिक हे साहित्य वापरले जाते. काचेच्या डिस्कवर काचेवर एक अतिशय पातळ कोरलेली रेषा जमा केली जाते, तिची औष्णिक स्थिरता चांगली असते आणि अचूकता उच्च असते. धातूची डिस्क कोरलेल्या रेषेच्या थेट पलीकडे जाते आणि विना-अधोरेखित असते, ती नाजूक नसते. परंतु धातूच्या विशिष्ट जाडीमुळे, तिची अचूकता मर्यादित असते आणि तिची औष्णिक स्थिरता काचेपेक्षा कित्येक पटीने कमी असते. प्लास्टिकची डिस्क किफायतशीर असते, तिची किंमत कमी असते, परंतु तिची अचूकता, औष्णिक स्थिरता आणि आयुर्मान कमी असते.

रिझोल्यूशन - एन्कोडर 360 अंशांच्या रोटेशनमध्ये किती जाड किंवा गडद रेषा देतो, त्याला रिझोल्यूशन म्हणतात, याला रिझोल्यूशन इंडेक्स असेही म्हणतात किंवा थेटपणे किती रेषा आहेत असेही म्हटले जाते, साधारणपणे प्रति रोटेशन 5 ते 10,000 रेषांचा इंडेक्स असतो.

स्थान मापन आणि फीडबॅक नियंत्रण तत्त्वे

लिफ्ट, मशीन टूल्स, मटेरियल प्रोसेसिंग, मोटर फीडबॅक सिस्टीम आणि मापन व नियंत्रण उपकरणांमध्ये एन्कोडर अत्यंत महत्त्वाचे स्थान व्यापतात. एन्कोडर हे ऑप्टिकल ग्रेटिंग्ज आणि इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोतांचा वापर करून, एका रिसीव्हरद्वारे ऑप्टिकल सिग्नल्सचे TTL (HTL) इलेक्ट्रिकल सिग्नल्समध्ये रूपांतर करतात. हा रिसीव्हर TTL लेव्हलची फ्रिक्वेन्सी आणि हाय लेव्हल्सच्या संख्येचे विश्लेषण करून मोटरचा फिरण्याचा कोन आणि स्थिती दृष्य स्वरूपात दर्शवतो.

कोन आणि स्थिती अचूकपणे मोजता येत असल्यामुळे, एन्कोडर आणि इन्व्हर्टरसह एक क्लोज्ड-लूप नियंत्रण प्रणाली तयार करून नियंत्रण आणखी अचूक करणे शक्य होते, म्हणूनच लिफ्ट, मशीन टूल्स इत्यादींचा वापर इतक्या अचूकपणे केला जाऊ शकतो.

सारांश

थोडक्यात, आपल्याला समजते की एन्कोडर रचनेनुसार इंक्रीमेंटल आणि ॲब्सोल्युट अशा दोन प्रकारांमध्ये विभागलेला असतो. हे ऑप्टिकल सिग्नल्ससारख्या इतर सिग्नल्सचे अशा इलेक्ट्रिकल सिग्नल्समध्ये रूपांतर करतात, ज्यांचे विश्लेषण आणि नियंत्रण केले जाऊ शकते. आणि आपण सामान्यतः वापरत असलेल्या लिफ्ट आणि मशिन टूल्समध्ये, मोटरचे अचूक नियमन हे इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या फीडबॅकद्वारे क्लोज्ड-लूप कंट्रोलवर आधारित असते. त्याचप्रमाणे, फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरसह एन्कोडर वापरून अचूक नियंत्रण साधणे ही देखील एक स्वाभाविक बाब आहे.