Tất cả những điều cần biết về Encoder ?

1/ Encoder là gì?

Encoder là một thiết bị được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp với mục đích cung cấp tín hiệu hồi tiếp (phản hồi). Trong hầu hết các điều kiện cơ bản, Một encoder (không kể đến các loại), nó sẽ đưa ra các tín hiệu: vị trí, hướng, tốc độ hoặc bước.

Encoder sẽ sử dụng chuyển động, thông qua nhiều công nghệ và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện. Tín hiệu sau đó được gửi về bộ điều khiển (ví dụ như: PLC) và được diễn dịch để đại diện cho một giá trị được sử dụng bên trong chương trình điều khiển.

Đây là một bộ phận được ứng dụng trong những thiết bị yêu cầu độ chính xác cao hoặc tuyệt đối: Máy CNC, động cơ bước, Servo, biến tần, các hệ thống dây chuyển sản xuất, hệ thống chiết rót chất lỏng, hệ thống đóng gói và phân loại, một số loại máy công cụ gia công cắt gọt

2/ Các loại Encoder và những công nghệ

Một số công nghệ được sử dụng trong các loại Encoder:

• Từ trường
• Cơ khí
• Điện trở
• Quang học

“Quang học” được sử dụng rộng rải nhất trong công nghệ dịch mã encoder. Các loại Encoder khác nhau bao gồm “tuyệt đối” và “tương đối”.

• Encoder tuyệt đối (adsolute encoder): sử dụng đĩa theo mã nhị phân
• Encoder tương đối (encremental encoder): Tín hiệu tăng dần

3/ Nguyên lý hoạt động của Encoder

Chúng ta sẽ lấy trường hợp Encoder tương đối để đưa ra nguyên lý hoạt động, loại encoder quang học sử dụng chùm ánh sáng đi xuyên quan một chiếc đĩa có các vòng lỗ theo một mẫu nhất định, giống như các nan hoa của bánh xe. Tần số xung sẽ phụ thuộc vào tốc độ quay của đĩa

Ở bên phía còn lại của đĩa là một thiết bị cảm biến ánh sáng nhằm giúp biên dịch ánh sáng, dựa trên các lỗ của đĩa xoay, ánh sáng xuyên qua các lỗ trên đĩa hoặc được che lại. Xung ánh sáng được chuyển đổi thành tín hiệu điện để gửi về bộ xử lý, thông qua các dây tín hiệu đầu ra của Encoder.

Encoder được sử dụng rất rộng rãi đối với các ứng dụng vòng kín “closed-loop” như: Servo, biến tần, đếm bước, đo lường.

3.1/ Encoder sử dụng điều khiển tốc độ của biến tần

Dối với biến tần, sử dụng điều khiển động cơ – bơm để bơm đầy chất lỏng vào bể chứa. Encoder được dùng trong trường hợp: Nếu bạn yêu cầu một tốc độ cụ thể và cần xác minh xem động cơ có phải đang ở đúng tốc độ đó không hoặc điều khiển

Tóm lại: Encoder trên biến tần sử dụng để hồi tiếp tốc độ

Lưu ý: Để sử dụng được Encoder trên biến tần cần phải lựa chọn loại biến tần có hỗ trợ gắn thêm card encoder

3.2/ Encoder sử dụng trong việc đo lường

Trong ứng dụng này, lấy một ví dụ để hiểu đó là việc cắt nhôm tấm bằng máy

Ví dụ: Bạn cần cắt một số nhôm tấm với biên dạng hình chữ nhật. Cần phải xác định được chính xác lượng nhôm cắt theo yêu cầu của người vận hành, máy cắt cũng cần phải cắt được nhiều kích thước khác nhau.

Một Encoder được gắn vào băng tải và đọc lượng nhôm tấm di chuyển trên băng tải là boa nhiêu. Khi đủ chiều dài như đã lập trình, dao cắt sẽ thực hiện việc cắt tấm nhôm. Tín hiệu hồi tiếp về có thể được sử dụng để điều chỉnh lưỡi cắt để đảm bảo đúng chiều dài cần thiết.

3.3/ Encoder ứng dụng trong việc đếm số lượng

Để hiểu rỏ về ứng dụng này của Encoder ta sẽ lấy một ví dụ: Yêu cầu đếm số lượng chai nước di chuyển trên băng tải. Để thực hiện công việc này cần sử dụng đến cảm biến quang điện. Khi chai nước di chuyển trên băng tải và được xác định tồn tại thông qua cảm biến quang điện.