انکودر افزایشی

طرز کار انکودر افزایشی بر تولید مجموعه‌ای از پالس‌های الکتریکی متناسب با حرکت محور یا قطعه متحرک استوار است. انکودر افزایشی یا Incremental Encoder یکی از تجهیزات مهم در اتوماسیون صنعتی است که برای اندازه‌گیری سرعت، موقعیت نسبی، جهت حرکت و تعداد دوران در موتور، ماشین‌آلات CNC، نوار نقاله، سیستم‌های بسته‌بندی، رباتیک و تجهیزات کنترل حرکت استفاده می‌شود.

اگر سؤال این باشد که انکودر افزایشی چیست، می‌توان آن را نوعی Encoder دانست که با حرکت محور، پالس‌هایی روی خروجی‌های خود تولید می‌کند. کنترلر، PLC، سروودرایو یا Counter با شمارش این پالس‌ها می‌تواند مقدار جابه‌جایی یا زاویه حرکت را محاسبه کند. برخلاف انکودر مطلق، Incremental Encoder پس از قطع و وصل تغذیه معمولاً موقعیت مطلق محور را به‌تنهایی حفظ نمی‌کند و برای تعیین موقعیت مرجع ممکن است به Homing یا سیگنال Index نیاز داشته باشد.

در فروش انکودر افزایشی باید پارامترهایی مانند تعداد پالس در هر دور، قطر شفت، نوع شفت، نوع خروجی، ولتاژ تغذیه، حداکثر سرعت دوران، فرکانس خروجی، نوع کانکتور، درجه حفاظت و شرایط مکانیکی نصب بررسی شوند.

انکودر افزایشی چیست

انکودر افزایشی چیست؟ Incremental Encoder نوعی سنسور موقعیت و حرکت است که با هر مقدار مشخص از چرخش یا جابه‌جایی، تعدادی Pulse تولید می‌کند.

اگر Encoder دارای Resolution برابر با 1000 PPR باشد، با هر دور کامل محور تعداد مشخصی پالس در خروجی ایجاد می‌شود.

کنترلر با شمارش این Pulseها می‌تواند مقدار حرکت نسبی محور را تعیین کند.

به همین دلیل Incremental Encoder برای Speed Feedback، Position Monitoring و Motion Control بسیار پرکاربرد است.

طرز کار انکودر افزایشی

طرز کار انکودر افزایشی به نوع تکنولوژی آن بستگی دارد، اما در مدل‌های Optical معمولاً یک دیسک دارای خطوط یا شیارهای منظم روی Shaft قرار دارد.

هنگام چرخش Shaft، Disk نیز می‌چرخد.

یک منبع نور و Photo Sensor تغییرات عبور و عدم عبور نور از Disk را تشخیص می‌دهند.

این تغییرات به Pulseهای دیجیتال تبدیل می‌شوند.

در مدل‌های Magnetic نیز همین هدف با استفاده از تغییر میدان مغناطیسی و Sensorهای مخصوص انجام می‌شود.

اجزای اصلی انکودر افزایشی

ساختار معمول یک Incremental Encoder می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• Shaft یا Hollow Shaft
• Bearing
• Code Disk یا Magnetic Target
• Optical یا Magnetic Sensor
• مدار پردازش سیگنال
• Housing
• Connector یا Cable
• خروجی‌های A و B
• خروجی Z یا Index در مدل‌های مربوط

کیفیت این اجزا روی Accuracy، Maximum Speed و طول عمر Encoder اثر دارد.

کانال A چیست؟

Channel A یکی از خروجی‌های اصلی Incremental Encoder است.

این کانال هنگام Rotation به‌صورت متوالی Pulse تولید می‌کند.

تعداد Pulseهای Channel A در یک Revolution با Resolution Encoder ارتباط دارد.

PLC یا Drive می‌تواند با شمارش این Pulseها Speed یا Position Relative را محاسبه کند.

کانال B چیست؟

Channel B مشابه Channel A Pulse تولید می‌کند، اما معمولاً نسبت به A اختلاف فاز دارد.

این اختلاف فاز امکان تشخیص Direction حرکت را فراهم می‌کند.

در سیستم Quadrature معمولاً اختلاف فاز دو کانال حدود 90 درجه الکتریکی است.

تشخیص جهت چرخش

یکی از مهم‌ترین بخش‌های طرز کار انکودر افزایشی استفاده از ترتیب Pulseهای A و B برای تشخیص جهت Rotation است.

اگر Channel A زودتر از B تغییر کند، کنترلر می‌تواند آن را یک جهت در نظر بگیرد.

اگر B زودتر از A تغییر کند، جهت مخالف تشخیص داده می‌شود.

بنابراین علاوه بر Speed، Direction نیز قابل تعیین است.

خروجی Z چیست؟

Channel Z یا Index معمولاً در هر دور یک Pulse ایجاد می‌کند.

این Signal برای تعیین نقطه مرجع در یک Revolution استفاده می‌شود.

در ماشین‌های CNC و سیستم‌های Positioning می‌توان از Z Pulse برای Homing یا Synchronization استفاده کرد.

تمام Encoderهای افزایشی الزاماً خروجی Z ندارند و باید هنگام فروش انکودر افزایشی این ویژگی بررسی شود.

PPR چیست؟

PPR مخفف Pulses Per Revolution است.

این پارامتر تعداد Pulseهای ایجادشده در هر دور محور را بیان می‌کند.

Encoderهای مختلف ممکن است Resolutionهای متفاوتی مانند:

• 100 PPR
• 360 PPR
• 500 PPR
• 1000 PPR
• 1024 PPR
• 2000 PPR
• 2048 PPR
• 5000 PPR

یا مقادیر دیگر داشته باشند.

مقدار دقیق بر اساس مدل انتخاب می‌شود.

تفاوت PPR و CPR

در بعضی Datasheetها PPR و CPR با تعریف‌های متفاوتی استفاده می‌شوند.

CPR می‌تواند Counts Per Revolution باشد.

اگر کنترلر از هر دو لبه Rising و Falling روی کانال‌های A و B استفاده کند، تعداد Count قابل دریافت می‌تواند چند برابر تعداد Pulse اصلی باشد.

به همین دلیل هنگام فروش انکودر افزایشی باید تعریف سازنده از PPR، CPR و Resolution بررسی شود.

Quadrature چیست؟

Quadrature Encoding به استفاده از دو کانال A و B با اختلاف فاز گفته می‌شود.

با این روش می‌توان:

• جهت حرکت را تشخیص داد
• Resolution شمارش را افزایش داد
• حرکت رفت و برگشت را صحیح محاسبه کرد

این روش یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های Incremental Encoderهای صنعتی است.

X1، X2 و X4 Counting

PLC یا Counter می‌تواند Pulseها را به روش‌های مختلف شمارش کند.

در X1 معمولاً یک Edge از یک Channel شمارش می‌شود.

در X2 دو Edge یک Channel شمارش می‌شوند.

در X4 هر دو Edge کانال‌های A و B در شمارش استفاده می‌شوند.

در نتیجه Resolution Effective می‌تواند افزایش پیدا کند.

اندازه‌گیری سرعت با انکودر افزایشی

یکی از کاربردهای اصلی Incremental Encoder اندازه‌گیری Speed است.

کنترلر تعداد Pulseهای دریافت‌شده در یک بازه زمانی را اندازه می‌گیرد.

هرچه Shaft سریع‌تر بچرخد، Pulse Frequency افزایش پیدا می‌کند.

با دانستن PPR می‌توان RPM را محاسبه کرد.

اندازه‌گیری موقعیت

Position Relative با شمارش Pulseها از یک Reference Point محاسبه می‌شود.

اگر Shaft در جهت Forward بچرخد، Counter افزایش پیدا می‌کند.

اگر Direction تغییر کند، Counter کاهش پیدا می‌کند.

این روش در Position Monitoring و Motion Control کاربرد زیادی دارد.

موقعیت نسبی چیست؟

Incremental Encoder معمولاً Position را نسبت به نقطه شروع یا Reference تعیین می‌کند.

به همین دلیل اگر Power قطع شود، Counter خارجی ممکن است مقدار Position را از دست بدهد مگر سیستم دارای حافظه یا روش بازیابی باشد.

پس از روشن شدن مجدد معمولاً Homing انجام می‌شود.

Homing چیست؟

Homing فرآیندی است که در آن ماشین یک نقطه مرجع مشخص را پیدا می‌کند.

این نقطه می‌تواند توسط Limit Switch، Proximity Sensor یا Index Pulse Encoder مشخص شود.

پس از Homing، Controller یک Position Reference جدید تعریف می‌کند.

انواع انکودر افزایشی

در فروش انکودر افزایشی با مدل‌های مختلفی مواجه می‌شویم:

• انکودر افزایشی نوری
• انکودر افزایشی مغناطیسی
• انکودر شفت‌دار
• انکودر Hollow Shaft
• انکودر Through Hollow Shaft
• انکودر Solid Shaft
• انکودر Miniature
• انکودر Heavy Duty
• انکودر با خروجی Push-Pull
• انکودر Line Driver
• انکودر Open Collector
• انکودر HTL
• انکودر TTL

هر مدل برای کاربرد متفاوتی طراحی شده است.

انکودر افزایشی نوری

Optical Incremental Encoder از LED، Code Disk و Optical Sensor استفاده می‌کند.

با چرخش Disk، نور به‌صورت متناوب عبور کرده یا مسدود می‌شود.

مدار داخلی این تغییر را به Digital Pulse تبدیل می‌کند.

Optical Encoder می‌تواند Resolution بالایی ارائه دهد.

انکودر افزایشی مغناطیسی

Magnetic Incremental Encoder از Magnet و Magnetic Sensor برای تشخیص Rotation استفاده می‌کند.

این مدل‌ها در بعضی طراحی‌ها نسبت به Dust و آلودگی داخلی مقاومت بیشتری نسبت به ساختار Optical دارند.

انتخاب نهایی باید بر اساس Accuracy، Resolution و شرایط محیطی انجام شود.

تفاوت انکودر نوری و مغناطیسی

Optical Encoder:

• Resolution بالا در بسیاری از مدل‌ها
• مناسب برای Position Measurement دقیق
• ساختار حساس‌تر به بعضی آلودگی‌های داخلی در طراحی‌های خاص

Magnetic Encoder:

• عملکرد بر اساس میدان مغناطیسی
• مقاومت مناسب در بعضی محیط‌های صنعتی
• طراحی جمع‌وجور در بسیاری از مدل‌ها

هر فناوری مزایا و محدودیت‌های خود را دارد.

انکودر شفت‌دار

Solid Shaft Encoder دارای یک Shaft بیرون‌آمده است که توسط Coupling به محور ماشین متصل می‌شود.

این ساختار در موتور، گیربکس و ماشین‌آلات صنعتی بسیار رایج است.

در فروش انکودر افزایشی شفت‌دار باید Shaft Diameter و Coupling انتخاب شوند.

انکودر Hollow Shaft

Hollow Shaft Encoder دارای سوراخ مرکزی است و مستقیماً روی Shaft ماشین قرار می‌گیرد.

این روش نیاز به Coupling مستقل را در بسیاری از نصب‌ها حذف می‌کند.

Encoder معمولاً با Clamping Ring یا روش مشابه روی Shaft ثابت می‌شود.

Through Hollow Shaft

Through Hollow Shaft Encoder دارای سوراخی است که Shaft می‌تواند کاملاً از داخل آن عبور کند.

این طراحی در موتور، Elevator و ماشین‌آلات خاص کاربرد دارد.

Blind Hollow Shaft

در Blind Hollow Shaft، سوراخ Encoder از یک سمت بسته است و Shaft تا عمق مشخصی وارد آن می‌شود.

ابعاد Bore باید با Shaft واقعی سازگار باشد.

قطر شفت

Shaft Diameter یکی از معیارهای اصلی در فروش انکودر افزایشی است.

در Solid Shaft باید قطر Shaft Encoder با Coupling هماهنگ شود.

در Hollow Shaft باید Bore Diameter دقیقاً متناسب با محور ماشین باشد.

کوپلینگ انکودر

Coupling اتصال میان Shaft ماشین و Shaft Encoder است.

Coupling مناسب می‌تواند مقدار محدودی از Misalignment را جبران کند.

Rigid Coupling نامناسب می‌تواند Load اضافی به Bearing Encoder وارد کند.

خطای ناهم‌محوری

Misalignment بین Shaft Encoder و Shaft ماشین می‌تواند باعث:

• لرزش
• فشار روی Bearing
• کاهش عمر Encoder
• خطای Mechanical
• آسیب به Coupling

شود.

به همین دلیل نصب مکانیکی صحیح اهمیت زیادی دارد.

حداکثر سرعت دوران

Maximum RPM یکی از مشخصات مهم در فروش انکودر افزایشی است.

Encoder باید بتواند Speed واقعی Shaft را تحمل کند.

علاوه بر Mechanical RPM، Maximum Output Frequency نیز باید بررسی شود.

حداکثر فرکانس خروجی

Output Frequency به PPR و RPM وابسته است.

Encoder با Resolution بالا روی Shaft بسیار سریع می‌تواند Frequency بسیار بالایی تولید کند.

PLC، Drive یا Counter باید بتواند این Frequency را دریافت کند.

خروجی Push-Pull

Push-Pull Output می‌تواند Signal را هم به High و هم Low Drive کند.

این خروجی در بسیاری از Industrial Encoderها استفاده می‌شود و برای کابل‌های با طول متوسط و ورودی‌های صنعتی مناسب است.

خروجی Line Driver

Line Driver معمولاً سیگنال Differential مانند A و A̅، B و B̅ و Z و Z̅ ارائه می‌کند.

این ساختار در محیط‌های دارای Noise و کابل‌های طولانی مزیت دارد.

Differential Receiver اختلاف دو Signal را اندازه می‌گیرد و می‌تواند Common-mode Noise را بهتر حذف کند.

خروجی HTL

HTL معمولاً با Voltage Levelهای صنعتی بالاتر کار می‌کند و در بسیاری از Driveها و PLCها استفاده می‌شود.

نوع Voltage دقیق باید از دیتاشیت بررسی شود.

خروجی TTL

TTL Encoder معمولاً Signal Level پایین‌تری دارد و در سیستم‌های Control و Drive خاص استفاده می‌شود.

TTL و HTL نباید بدون بررسی ورودی سیستم جایگزین یکدیگر شوند.

Open Collector

Open Collector Output برای کار به Pull-up نیاز دارد.

این خروجی در بعضی Incremental Encoderها استفاده می‌شود.

Voltage و Wiring باید مطابق مشخصات Encoder و Controller انتخاب شوند.

خروجی Differential

Differential Signal شامل دو خروجی مکمل است.

برای مثال:

• A و A̅
• B و B̅
• Z و Z̅

این ساختار Noise Immunity را افزایش می‌دهد و برای خطوط ارتباطی طولانی‌تر مفید است.

ولتاژ تغذیه

Incremental Encoderها با Supply Voltageهای مختلف تولید می‌شوند.

برخی مدل‌ها با 5V DC کار می‌کنند.

برخی دیگر محدوده‌هایی مانند 10 تا 30V DC دارند.

در فروش انکودر افزایشی باید Supply Voltage با PLC، Drive و Power Supply هماهنگ باشد.

اتصال انکودر به PLC

PLC برای دریافت Pulseهای Encoder باید Input مناسب داشته باشد.

اگر Frequency پایین باشد، بعضی Digital Inputهای معمولی می‌توانند کافی باشند.

برای Speed بالا یا Resolution بالا معمولاً High-Speed Counter لازم است.

High-Speed Counter

HSC یا High-Speed Counter ورودی مخصوصی برای شمارش سریع Pulseها است.

این ورودی مستقل از Scan Cycle معمول PLC می‌تواند Signalهای سریع را پردازش کند.

در Incremental Encoderهای با PPR بالا اهمیت HSC بیشتر می‌شود.

اتصال انکودر به سروودرایو

Servo Drive می‌تواند Encoder Feedback را برای کنترل Speed و Position دریافت کند.

نوع Encoder Interface باید دقیقاً با ورودی Drive سازگار باشد.

Voltage Level، Differential یا Single-ended بودن، PPR و Channelها باید بررسی شوند.

کاربرد انکودر افزایشی

مهم‌ترین کاربردهای Incremental Encoder عبارت‌اند از:

• اندازه‌گیری سرعت موتور
• کنترل موقعیت نسبی
• تشخیص جهت دوران
• کنترل نوار نقاله
• ماشین‌آلات CNC
• سیستم‌های بسته‌بندی
• رباتیک
• آسانسور
• ماشین چاپ
• خطوط برش
• ماشین‌آلات نساجی
• کنترل طول
• کنترل Feed
• ماشین‌های تولیدی
• سیستم‌های Motion Control

کاربرد در موتور

Encoder روی Shaft موتور نصب می‌شود و Pulseهای متناسب با Rotation تولید می‌کند.

Drive یا PLC می‌تواند از این Signal برای اندازه‌گیری Speed یا Closed-loop Control استفاده کند.

کاربرد در گیربکس

می‌توان Encoder را روی Input یا Output Shaft Gearbox نصب کرد.

با اندازه‌گیری Speed می‌توان Gear Ratio، عملکرد سیستم و سرعت خروجی را کنترل کرد.

کاربرد در نوار نقاله

Encoder می‌تواند روی Roller یا Drive Shaft Conveyor نصب شود.

از تعداد Pulseها می‌توان برای اندازه‌گیری Length حرکت Belt یا Speed Conveyor استفاده کرد.

کاربرد در CNC

در ماشین CNC، Incremental Encoder می‌تواند برای Feedback سرعت یا Position برخی محورهای ماشین استفاده شود.

برای Positioning دقیق باید Resolution و Accuracy Encoder با نیاز ماشین هماهنگ باشند.

کاربرد در ماشین بسته‌بندی

Packaging Machineها برای Cutting Length، Product Position و Synchronization به اطلاعات حرکت دقیق نیاز دارند.

Encoder می‌تواند مقدار حرکت Film، Belt یا Roller را به Pulse تبدیل کند.

اندازه‌گیری طول

اگر Encoder روی یک Measuring Wheel نصب شود، هر Rotation مقدار مشخصی از Length را نشان می‌دهد.

با شمارش Pulseها می‌توان طول Material عبوری را محاسبه کرد.

این روش در صنایع چاپ، کابل، پارچه و بسته‌بندی کاربرد دارد.

اندازه‌گیری سرعت خطی

اگر محیط Measuring Wheel مشخص باشد، Angular Motion Encoder را می‌توان به Linear Distance و Speed تبدیل کرد.

این کاربرد در Conveyor و خطوط تولید بسیار رایج است.

کاربرد در آسانسور

Encoder می‌تواند برای Speed و Position Feedback موتور یا سیستم حرکتی آسانسور استفاده شود.

مدل و الزامات این کاربرد باید با Drive و استانداردهای مربوط هماهنگ باشند.

کاربرد در چاپ

در Printing Machine، Position و Speed کاغذ یا Film باید کنترل شود.

Incremental Encoder می‌تواند Pulse لازم برای Synchronization مراحل چاپ را ایجاد کند.

تفاوت انکودر افزایشی و مطلق

Incremental Encoder:

• Position نسبی را از طریق شمارش Pulse تعیین می‌کند
• معمولاً پس از قطع برق به Reference جدید نیاز دارد
• خروجی A و B و گاهی Z دارد
• ساختار ساده و پرکاربردی دارد

Absolute Encoder:

• برای هر Position یک Code مشخص تولید می‌کند
• پس از قطع و وصل برق می‌تواند Position را بدون Homing مجدد در اختیار Controller قرار دهد
• دارای Interfaceهای دیجیتال یا Fieldbus مختلف است

انکودر افزایشی یا مطلق؟

انتخاب به کاربرد بستگی دارد.

اگر فقط Speed Measurement یا Position Relative مورد نیاز باشد، Incremental Encoder می‌تواند گزینه اقتصادی و مناسب‌تری باشد.

اگر حفظ Position پس از قطع برق ضروری باشد، Absolute Encoder معمولاً انتخاب مناسب‌تری است.

تفاوت انکودر افزایشی و سنسور سرعت

Speed Sensor معمولاً فقط اطلاعات Speed یا Pulse محدود تولید می‌کند.

Encoder تعداد Pulse بیشتری در هر دور ارائه می‌دهد و امکان Position Relative و Direction Detection را نیز فراهم می‌کند.

تفاوت انکودر و سنسور اثر هال

Hall Speed Sensor معمولاً از یک یا چند Magnet برای تولید Pulse استفاده می‌کند.

Incremental Encoder می‌تواند صدها یا هزاران Pulse در هر دور تولید کند.

در نتیجه Encoder برای Resolution بالاتر و Position Measurement مناسب‌تر است.

تفاوت انکودر و سنسور القایی

Inductive Sensor معمولاً Gear Tooth یا Metal Target را تشخیص می‌دهد.

تعداد Pulse آن به تعداد Targetها وابسته است.

Encoder یک عنصر اندازه‌گیری اختصاصی دارد و Resolution آن از ابتدا مشخص شده است.

تفاوت انکودر و پیکاپ

Magnetic Pickup معمولاً Toothهای Gear را تشخیص می‌دهد و Output آن می‌تواند AC باشد.

Incremental Encoder خروجی دیجیتال منظم و Resolution مشخصی ارائه می‌کند.

برای Position Monitoring دقیق‌تر، Encoder معمولاً قابلیت بیشتری دارد.

دقت انکودر

Accuracy مشخص می‌کند Position واقعی Shaft با Position گزارش‌شده چه مقدار اختلاف دارد.

Accuracy با Resolution یکسان نیست.

یک Encoder می‌تواند Resolution بسیار بالا داشته باشد اما Accuracy آن بر اساس ساختار مکانیکی و Sensor Technology محدود باشد.

Resolution

Resolution تعداد بخش‌های قابل تشخیص در یک Revolution را مشخص می‌کند.

هرچه PPR بیشتر باشد، حرکت کوچک‌تری قابل تشخیص خواهد بود.

اما Resolution بالاتر همیشه به معنی انتخاب بهتر نیست؛ Frequency Output و توان پردازش Controller نیز باید بررسی شوند.

Repeatability

Repeatability مشخص می‌کند Encoder هنگام رسیدن دوباره به یک Position تا چه اندازه Output مشابه ارائه می‌دهد.

این پارامتر در Motion Control اهمیت دارد.

خطای مکانیکی

Bearing Play، Shaft Runout، Coupling Misalignment و Mounting Error می‌توانند روی عملکرد Encoder اثر بگذارند.

بنابراین فقط مشخصات الکترونیکی برای انتخاب کافی نیستند.

بار محوری و شعاعی

Solid Shaft Encoder دارای محدودیت Axial Load و Radial Load است.

وارد شدن نیروی بیش از حد به Shaft می‌تواند Bearing را آسیب بزند.

Coupling باید طوری انتخاب شود که این نیروها کاهش پیدا کنند.

درجه حفاظت IP

در فروش انکودر افزایشی باید محیط نصب بررسی شود.

Dust، Water، Oil و Coolant می‌توانند وارد Housing نامناسب شوند.

مدل‌های صنعتی با IP Ratingهای مختلف مانند IP65، IP67 یا سطوح دیگر عرضه می‌شوند.

مقاومت در برابر لرزش

Encoder نصب‌شده روی Motor یا Gearbox ممکن است Vibration زیادی تجربه کند.

Shock و Vibration Rating باید با شرایط ماشین هماهنگ باشند.

دمای کاری

Operating Temperature باید با محیط دستگاه مطابقت داشته باشد.

در نزدیکی موتور و Gearbox ممکن است Temperature بالاتر از دمای عمومی کارخانه باشد.

کابل انکودر

Encoder می‌تواند با Fixed Cable یا Connector عرضه شود.

کابل باید برای Signal Frequency، Voltage و شرایط محیطی مناسب باشد.

در محیط‌های نویزی بهتر است Shielding مناسب استفاده شود.

شیلد کابل

Shielded Cable می‌تواند اثر Electromagnetic Noise را کاهش دهد.

در سیستم‌های دارای Inverter و Servo Drive، Routing صحیح کابل Encoder اهمیت زیادی دارد.

کابل Encoder بهتر است تا حد امکان از کابل‌های قدرت پرنویز جدا نگه داشته شود.

طول کابل

Cable Length می‌تواند روی Signal Integrity اثر بگذارد.

برای کابل‌های بلند استفاده از Differential Line Driver می‌تواند مزیت داشته باشد.

حداکثر Length مجاز به Output Type، Frequency و Cable Specification وابسته است.

کانکتور

Encoderها با Connectorهای مختلف تولید می‌شوند.

نوع Connector باید از نظر Pin Count، Orientation و Wiring با سیستم هماهنگ باشد.

در برخی مدل‌ها M12 Connector نیز استفاده می‌شود.

نحوه نصب انکودر

Encoder باید بدون اعمال Force اضافی روی Shaft نصب شود.

Coupling باید Alignment مناسب داشته باشد.

Housing Encoder باید ثابت باشد و Rotation تنها به Shaft منتقل شود.

در Hollow Shaft Encoder، Anti-rotation Arm یا Torque Support باید صحیح نصب شود.

نصب روی شفت موتور

قبل از نصب باید Shaft Diameter و فضای موجود بررسی شوند.

در Solid Shaft Encoder از Coupling مناسب استفاده می‌شود.

در Hollow Shaft مدل دارای Bore مناسب مستقیماً روی Shaft قرار می‌گیرد.

جلوگیری از ضربه به شفت انکودر

Shaft Encoder قطعه حساسی است.

ضربه مستقیم هنگام نصب می‌تواند Bearing یا Code Disk را آسیب بزند.

نصب باید بدون Hammering یا Force نامناسب انجام شود.

نویز الکتریکی

Encoder Signal در محیط دارای VFD، Servo Drive و Motor Cable ممکن است تحت تأثیر Noise قرار گیرد.

انتخاب Output مناسب، Shielding، Grounding و Cable Routing صحیح اهمیت دارد.

خطای شمارش پالس

اگر Controller نتواند تمام Pulseها را دریافت کند، Position و Speed اشتباه محاسبه می‌شوند.

دلایل رایج شامل:

• Frequency بیش از حد
• کابل نامناسب
• Noise
• Wiring اشتباه
• Output ناسازگار
• Supply Voltage نامناسب

است.

از دست رفتن پالس

در فروش انکودر افزایشی باید Maximum Frequency ورودی Controller با خروجی Encoder مقایسه شود.

استفاده از PPR بسیار بالا بدون توجه به RPM می‌تواند باعث ایجاد Frequency بیشتر از ظرفیت PLC شود.

خرابی Bearing

Bearing Encoder در اثر Misalignment، Radial Load زیاد یا Vibration شدید ممکن است فرسوده شود.

علائم آن می‌تواند Noise مکانیکی، Play Shaft یا تغییر Signal باشد.

خرابی کابل

کابل Encoder در ماشین‌های متحرک ممکن است دائماً خم شود.

برای Cable Carrier باید از Cable مناسب Continuous Flex استفاده شود.

کابل معمولی ممکن است در چنین شرایطی زودتر آسیب ببیند.

مزایای انکودر افزایشی

مهم‌ترین مزایا عبارت‌اند از:

• اندازه‌گیری دقیق حرکت نسبی
• اندازه‌گیری Speed
• امکان تشخیص Direction
• Resolutionهای متنوع
• Outputهای مختلف
• مناسب برای PLC
• قابل استفاده با Servo Drive
• مناسب برای Motion Control
• دارای مدل‌های Optical و Magnetic
• دارای مدل‌های Solid Shaft و Hollow Shaft
• ساختار رایج و در دسترس
• مناسب برای ماشین‌آلات صنعتی

محدودیت‌های انکودر افزایشی

یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌ها این است که Position Absolute را پس از قطع برق به‌تنهایی حفظ نمی‌کند.

ممکن است Homing لازم باشد.

Resolution بالا باعث افزایش Output Frequency می‌شود.

Mounting Misalignment می‌تواند Bearing را آسیب بزند.

Noise و Wiring نامناسب نیز می‌توانند باعث از دست رفتن Pulse شوند.

نکات مهم هنگام فروش انکودر افزایشی

در فروش انکودر افزایشی ابتدا مشخص کنید Encoder برای Speed، Position یا هر دو مورد نیاز است.

PPR مورد نیاز تعیین شود.

Maximum RPM مشخص شود.

Maximum Output Frequency محاسبه شود.

PLC یا Drive از نظر Input Frequency بررسی شود.

نوع خروجی Push-Pull، Line Driver، HTL، TTL یا Open Collector مشخص شود.

Supply Voltage تعیین شود.

خروجی A و B و نیاز به Z مشخص شوند.

Solid Shaft یا Hollow Shaft بودن انتخاب شود.

Shaft یا Bore Diameter مشخص شود.

Coupling مناسب انتخاب شود.

Maximum Radial و Axial Load بررسی شوند.

IP Rating با محیط هماهنگ باشد.

Temperature Range مشخص شود.

Shock و Vibration بررسی شوند.

نوع Cable یا Connector تعیین شود.

برای کابل طولانی، Output Differential بررسی شود.

در نهایت انتخاب Encoder باید بر اساس مشخصات واقعی ماشین و دیتاشیت محصول انجام شود.

برندهای معروف انکودر افزایشی

SICK انواع Incremental Encoder برای ماشین‌آلات صنعتی، Motor Feedback و Automation ارائه می‌کند.

Baumer نیز در حوزه Rotary Encoder و Incremental Encoder محصولات متنوعی دارد.

Pepperl+Fuchs انواع Encoder صنعتی برای Position و Speed Measurement ارائه می‌کند.

Kübler یکی از برندهای تخصصی در زمینه Incremental و Absolute Encoder است.

POSITAL محصولات متنوعی در حوزه Rotary Encoder و Motion Sensing ارائه می‌دهد.

HEIDENHAIN در زمینه Encoder و تجهیزات اندازه‌گیری دقیق موقعیت شناخته‌شده است.

Omron نیز Incremental Rotary Encoderهای مختلف برای سیستم‌های Automation ارائه می‌کند.

در فروش انکودر افزایشی بهتر است برند بعد از مشخص شدن PPR، Shaft Type، Output، RPM و شرایط محیطی انتخاب شود.

جمع‌بندی

طرز کار انکودر افزایشی بر تولید Pulseهای متوالی هنگام حرکت Shaft استوار است. خروجی‌های A و B امکان شمارش حرکت و تشخیص Direction را فراهم می‌کنند و در مدل‌های دارای Channel Z، یک Pulse مرجع نیز در هر دور ایجاد می‌شود.

اگر بخواهیم بدانیم انکودر افزایشی چیست، می‌توان آن را تجهیزی برای اندازه‌گیری Speed و Position Relative دانست که با شمارش Pulseها اطلاعات حرکت را در اختیار PLC، Drive یا سیستم کنترل قرار می‌دهد.

در فروش انکودر افزایشی باید Resolution یا PPR، Maximum RPM، Output Frequency، نوع خروجی، Supply Voltage، Shaft Type، Diameter، IP Rating، Temperature Range و نوع اتصال بررسی شوند. انتخاب درست Encoder باعث می‌شود اطلاعات حرکت با دقت و پایداری مناسب‌تری در اختیار سیستم اتوماسیون قرار گیرد.