#2 Cần phân biệt Encoder và resolver – Khi nào sử dụng?

1/ Encoder

Encoder là một dạng đầu dò có thể phát hiện được vị trí hay định hướng, thường được dùng như một sự quy chiếu hoặc tín hiệu phản hồi để điều khiển vị trí. Encoder có thể ở dạng quay, tịnh tiến, quang, nam châm, analog hay tín hiệu số, tất cả đều phụ thuộc vào loại hình cần ứng dụng.

Encoder quang dạng quay sử dụng kính xoay hoặc đĩa kim loại có khe hoặc đục lỗ theo chu vi. Một đèn LED phát tín hiệu đặt dọc theo các khe tạo ra một dạng chuỗi xung được dùng để đếm hoặc đo khoảng cách.

Các loại encoder có thể được mở ra như trong hình minh họa nhưng chúng lại thường được bao bọc trong một một khối kim loại cùng với bạc đạn và trục truyền động để gắn với động cơ. Lớp vỏ bọc thường được chống nước và bao gồm các cổng kết nối hoặc các cáp dẫn được bọc ngoài.

Encoder thường có ở các loại động cơ bước (closed-loop), động cơ servo hoặc các hệ thống điều khiển tự động mà cần tín hiệu hồi tiếp về bộ điều khiển. Ngoài ra, nó còn được dùng để đo và tính toán .

1.1/ Nguyên lý hoạt động encoder

Hướng quay có thể được xác định bằng cách đặt hai dây lệch pha nhau 90 độ. Hai tín hiệu này được biết đến là xung A và B của encoder. Việc đảo chiều hai pha A và B cũng thường được sử dụng. Một dây đơn cũng thường được đặt dọc theo chu vi đĩa và cũng được biết đến là xung Z, dây này thường được dùng để xác định điểm home hoặc vị trí tham chiếu của encoder hoặc các thiết bị kết nối với nó. Việc cài đặt thông số cho xung A và xung B được biết đến là pha vuông góc.

Encoder thường có nhiều loại, do đó chúng sẽ quay nhiều lần, cung cấp số đếm được nhiều hơn là số khe trên đĩa quay. Điều này có nghĩa là thiết bị đếm tốc độ cao hoặc thiết bị servo có gắn encoder có thể theo dõi số vòng hoặc tổng số xung. Nếu nguồn điện bị mất từ counter hay bộ điều khiển hệ thống, thì encoder cần giữ vị trí tại trục hoặc giữ vị trí thiết bị có gắn encoder, thông thường là cảm biến ngoài và các chỉ số xung.

1.2/ Tín hiệu Encoder

Encoder tuyệt đối sử dụng tín hiệu song song để cung cấp một số đếm nhị phân vị trí của encoder. Tín hiệu từ encoder tuyệt đối gửi về một ví trí chính xác trong dải hành trình của nó mà không cần biết vị trí trước đó. Điều đó có nghĩa là encoder sẽ có một dải đo cố định hoặc số vòng xoay. Encoder tuyệt đối thường được dùng khi một hệ thống hay trục phải giữ nguyên vị trí của nó ngay cả khi bị mất nguồn điện và di chuyển. Encoder tuyết đối và encoder tương đối cho sự chính xác là như nhau, nhưng encoder tuyệt đối mạnh mẽ hơn trước sự gián đoạn trong tín hiệu của đầu dò.

2/ Resolver

Resolver thường được sử dụng để phát hiện chuyển động quay và vận tốc. Một resolver được miêu tả như một máy biến áp điện xoay, nó cung cấp ngõ ra dạng hình sin, tín hiệu được chuyển đổi thành giá trị số biểu hiện vị trí. Một dạng thông dụng resolver điều khiển không chổi than. Kiểu resolver này thì tương tự với một động cơ điện bên trong có chứa một rotor và stator. Phần stator được tạo thành từ một cuộn dây exciter và hai cuộn dây pha, đặt là X và Y. Các cuộn dây này được đặt vuông góc với nhau. Khi dòng điện xoay chiều được sinh ra trong cuộn dây exciter, tín hiệu sẽ được chuyển vào cuộn dây rotor và quay trở lại dây pha X và Y. Điều này tạo nên dòng điện phản hồi có dạng hình sin và cos, dựa vào đó mà dòng điện được đo và quyết định  góc quay của rotor. Trên một vòng biến thiên toàn diện, hai tín hiệu phản hồi sẽ lặp lại dạng sóng của chúng. Bởi vị các resolver là analog, nên chúng có độ phân giải vô hạn