ثبت نام کنید."> ثبت نام کنید."> رفتن به مطلب

پست های پیشنهاد شده

  • 2 years later...

مقدمه :

شاید بتوان گفت موقعیت یا جابجای اولین کمیت فیزیکی است که انسان با آن آشنا می شود و این امر خود دلیلی بر اهمیت و فراوانی آن در زندگی ماست. انجام بسیاری از امور وابسته به حرکت و اندازه گیری موقعیت جسم متحرک است که باید با دقت زیادی انجام شود و این دقت از حدود بینایی آدمی فراتر می رود. باید توجه داشت که بسیاری از کمیت های دیگر را نیز می توان به کمک مبدل ها به جابجایی تبدیل کرده و اندازه گیری نمود. پس وجود ابزارهایی لازم است که این کار را انجام دهند و قابلیت انتقال اطلاعات خود به سایر ماشینها و رایانه ها را داشته باشند تا امکان انجام خودکار امور بدون حضور مستقیم انسان به وجود آید. یک نوع از این حسگرها انکودرها می باشند که امروزه با پیشرفت علم به کمک نکنولوژی های نوین بسیار دقیق و کارامد ساخته می شوند.

 

 

 

انکودرها از لحاظ ایده و تکنولوژی ساخت به سه دسته زیر تقسیم می شوند :[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Mechanical Contact

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Magnetic

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Optical ( Photoelectric )

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

و هر یک بسته به نوع استفاده دارای مزایا و معایبی هستند. چون هدف ما انکودرهای نوری است در زیر برخی از مزایای این نوع شرح داده می شود :

[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]High Accuracy

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]High Reliability

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Relatively Low Cost

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

دقت انکودرهای نوری در مقایسه با دو نوع دیگر بسیار بالاست و به کمک مدارات الکترونیکی قابل افزایش است تا جایی که در برخی انواع خطی به ( 1nm یک نانومتر ودر برخی انواع زاویه ای به 0.00001 درجه می رسد. (

کاربردهای انکودر نوری :

موارد استفاده این انکودرها بسیار متنوع و متعدد است و به ویژه در کاربردهایی که دقت و حساسیت از اهمیت زیاد و حیاتی برخوردار هستند مانند دستگاه های پزشکی یا صنایع نظامی و ... مورد استفاده واقع می شوند.

برخی از عمده ترین کابردهای انکودرهای نوری در زیر آمده است :

 

[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] ماشین های صنعتی مثل CNC

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] صنایع روباتیک

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] تجهیزات کالیبراسیون

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] صنایع هوانوردی و فضایی

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] تجهیزات پزشکی مانند دستگاه های عکسبرداری ( ( MRI , X-Ray Imaging

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] کارخانجات نیمه هادی

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] تجهیزات نقشه برداری

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] تلسکوپ ها و آنتن های مخابراتی بزرگ

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

اجزای اصلی یک انکودر نوری :

اغلب انکودرهای خطی و زاویه ای که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد بر اساس اسکن فتو الکتریکی خطوط بسیار نازک عمل می کنند.

اجزای اصلی این انکودرها به شرح زیر می باشد :

[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] منبع نور ( Light Source )

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] لنز متمرکز کننده پرتوهای نور ( ( Condeser Lens

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] بخش مشبّک ( ( Scanning Reticle

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] دیسک مدرّج ( ( Graduated Disk

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] سلولهای نوری ( ( Photovoltaic Cells

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

وقتی صفحه مدرج حرکت میکند خطوط مدرج بطور متناوب در مقابل منبع نور و فتوسل قرار میگیرند و دو موج سینوسی با اختلاف فاز 90 درجه تولید می نمایند.

 

 

 

 

 

دسته بندی :

انکودرها از لحاظ ساختار فیزیکی و نوع حرکتی که اندازه گیری می کنند به سه دسته عمده زیر تقسیم می شوند :

[TABLE=width: 94%]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Rotary (( Multi turn ))

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Angle (( Single turn ))

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Linear

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

دو نوع rotary وangle برای اندازه گیری حرکت زاویه ای ساخته می شوند و تنها تفاوت آنها در این است که نوع angle برای یک دور چرخش ساخته می شود ولی نوعrotary می تواند به طور مداوم در حال چرخش باشد.

نوع linearهم برای اندازه گیری حرکت خطی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

 

انکودرهای نوری چرخان

این انکودرها به لحاظ تکنیک ساخت به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

 

[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] افزایشی ( Incremental )

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] مطلق ( Absolute )

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] مطلق مجازی ( Virtual Absolute )

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

 

 

 

 

 

انکودرهای نوری افزایشی چرخان

این نوع انکودرها برای سنجش موقعیت درحرکتهای دورانی مورد استفاده قرار می گیرند. اساس کار این نوع انکودرها تولید قطار پالس مربعی یا موج سینوسی در دو کانال A , B است که با هم به اندازه 90 درجه الکتریکی اختلاف فاز دارند. به همین دلیل به این روش ربعی یا Quadrature نیز می گویند. تعداد این پالسها در هر دور گردش ، رزولوشن انکودر را تعیین می کند. یعنی هرچه تعداد این پالسها بیشتر باشد ، محیط دایره به قسمتهای کوچکتری تقسیم شده و امکان اندازه گیری حرکتهای بسیار کوچک فراهم می شود. در این روش با شمارش پالسهای خروجی میتوان موقعیت را تعیین کرد و تغییر جهت چرخش نیز از اختلاف فاز دو کانال A , B مشخص می شود که می تواند 90+ یا 90- درجه باشد واین اختلاف فاز است که با توجه به جدول حالت زیر موجب افزایشی یا کاهشی شدن شمارنده می شود.

روش ایجاد اختلاف فاز بین دو کانال A , B در بخش Scanning Method به طور کامل توضیح داده شده است ولی شکل فوق هم این امر را به صورت ساده ای نشان می دهد. به این ترتیب که برای تحقق 90 درجه اختلاف فاز الکتریکی باید دو سنسور از لحاظ موقعیت طوری نسب شوند که 90 درجه مکانیکی با هم اختلاف فاز داشته باشند. یعنی وقتی یکی از سنسورها به طور کامل در مقابل منبع نور قرار گرفت تنها نیمی از سنسور دوم در مقابل منبع نور باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

انکودرهای نوری مطلق چرخان

این نوع انکودرها برای تشخیص موقعیت در حرکت دورانی استفاده می شوند. در این نوع انکودرها خروجی بصورت چند بیت ( بسته به رزولوشن مورد نیاز) در دسترس است که این بیتها وقتی در کنار هم قرار می گیرند کد گری (Gray Code) را تشکیل می دهند و با استفاده ازیک مدار منطقی ساده می توان آن را به کد باینری تبدیل کرد که این مقدار باینری موقعیت محور را تعیین می کند. هر چه تعداد این بیتها بیشتر باشد رزولوشن نیز بیشتر است.

 

« شکل ساده ای از دیسک مطلق »

در بسیاری از کاربردها تعداد دفعات چرخش کامل بیش ا ز یک بار است ، برای این منظور یک سنسور و متناظر با آن یک بیت برای شمارش دفعات چرخش تعبیه شده است. مزیت این نوع نسبت به افزایشی در این است که در لحظه راه اندازی موقعیت محور مشخص است و نیازی به دوران اولیه برای یافتن نقطه مبدا وجود ندارد. این نوع انکودرها ممکن است به علت محدودیت فضایی تعداد سنسورها رزولوشن پایین تری نسبت به انکودرهای افزایشی داشته باشند و از طرفی هم هر چه تعداد بیتها افزوده شود قیمت انکودر نیز بصورت تصاعدی افزایش می یابد.

برای رفع مشکل رزولوشن و همچنین کاهش قیمت برخی انکودرها به طور همزمان هم دارای خروجی مطلق و هم دارای خروجی افزایشی هستند ، این نوع انکودر این امکان را فراهم می کنند که برای یافتن نقطه مبدا تنها به اندازه بسیار کوچکی ( به اندازه تغییر بیت کم ارزش قسمت مطلق ) دوران صورت گیرد تا موقعیت محور مشخص شود و پس از آن از قسمت افزایشی که دارای رزولوشن بالایی است استفاده می شود و موقعیت اندازه گیری می شود. بنابراین بطور همزمان دو مزیت رزولوشن بالا و داشتن موقعیت لحظه شروع فراهم می شود. شکل این نوع در زیر دیده می شود :

 

 

 

انکودرهای نوری مطلق مجازی

در این نوع انکودرها هم از قسمت افزایشی استفاده شده و هم قسمت مطلق وجود دارد با این تفاوت که قسمت مطلق دارای ساختار کد گری (Gray Code) نبوده و از ساختار سریال کد یا بارکد استفاده می کند. این نوع انکودر دارای رزولوشن انکودرهای افزایشی و همچنین مزیت نقطه شروع حرکت انکودرهای مطلق می باشد و قیمت آن نیز از نوع مطلق کمتر است. توجه شود که این نامگذاری توسط برخی شرکت ها انجام شده و گاهی در مجموعه تولیدات دیگر شرکتها از این نوع به عنوان انکودرهای مطلق یاد می شود.

 

 

 

 

انکودرهای نوری زاویه ای :

این انکودرها از روشی مشابه انکودرهای نوری افزایشی خطی بهره می گیرند. شکل دیسک انکودر زاویه ای در زیر دیده می شود :

 

 

باید توجه داشت که برای اندازه گیری زاویه فقط یک دور کامل حرکت دورانی کافیست ، بنابراین روش فوق که بصورت نوعی کدینگ انجام پذیرفته بسیار بهینه است.

زیر نوار مدرج مربوط به قسمت افزایشی نقاطی با فواصل مساوی 1000 خط وجود دارد که بین آنها نیز نقاط میانی با فواصل متغیر قرار گرفته اند. همانطور که مشخص است این فواصل بین هیچ دو نقطه ای ثابت نیست. برای پیدا کردن نقطه شروع حرکت لازم است حداقل از دو نقطه ( با احتساب نقطه میانی ) عبور شود. با عبور از دو نقطه و شمردن خطوط بین آنها از آنجایی که هیچیک از فواصل مساوی نیست و با توجه به جهت چرخش که از طریق نوار مدرج بیرونی که مربوط به قسمت افزایشی است مشخص می شود ، موقعیت نقطه شروع قابل تعیین است. با مشخص شدن نقطه شروع وظیفه قسمت مدرج پایینی به پایان می رسد. بنابر این در این حالت با توجه به شکل حداکثر باید کمتر از 1000 خط عبور شود تا نقطه شروع مشخص گردد.

انکودرهای نوری خطی

این انکودرها از لحاظ تکنیک ساخت به دو دسته زیر تقسیم می شوند :

[TABLE=width: 94%]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] افزایشی ( Incremental )

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

 

[/TD]

[TD] مطلق ( Absolute )

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

انکودرهای نوری افزایشی خطی

این نوع انکودر نیز ساختاری مشابه انکودرهای چرخان افزایشی دارد با این تفاوت که خطوط مدرج به جای دیسک دوار بر روی یک صفحه خط کش مانند قرار دارد .این انکودرها از لحاظ مبدا حرکت به دو صورت ساخته می شوند. در نوع اولیه و ساده تنها یک نقطه مبدا وجود دارد و برای شروع اندازه گیری ابتدا باید موقعیت جسم متحرک به اندازه زیادی تغییر کند تا به نقطه مبدا برسد سپس اندازه گیری انجام می شود. در نوع پیچیده تر که کاربرد بیشتری نیز دارد و شکل آن در زیر آمده است طرز کار به این ترتیب است که :

 

نقاطی با فاصله های مساوی 20 میلی متر بر روی نوار مدرج پایینی قراردارد که در میان هر دو نقطه نیز نقاطی با فاصله های متغیر نسبت به دو نقطه اولیه وجود دارد که در واقع نوعی کدینگ صورت گرفته یعنی اولین نقطه میانی در فاصله 10.02 از نقطه 0 و فاصله 9.98 از نقطه 20 قراردارد در قسمت بعدی نقطه میانی با فاصه 10.04 از 20 و 9.96 از 40 قرار دارد بنابراین مشاهده می شودکه فاصله هیچ دو نقطه ای از هم برابر نیست که از این خاصیت به طریق زیر استفاده می شود.

فرض کنیم در لحظه شروع با عبور از نقطه اول مقدار اندازه گیری شده تا نقطه بعدی 10.04 میلیمتر با شد . این امر بیانگر این مطلب است که نقطه دوم یا نقطه 20 است و یا نقطه 30.04 حال با توجه به اختلاف فاز دو کانال A , B که به کمک نوار مدرج بالایی که از خطوطی با فاصله مساوی برای روش Quadrature تشکیل شده جهت حرکت مشخص می شود و اگر جهت حرکت به سمت چپ باشد در نقطه 20 و اگر به سمت راست باشد در نقطه 30.04 قرارداریم و به این ترتیب مبدا حرکت مشخص می شود و از این به بعد نوار مدرج پایینی نقشی نخواهد داشت.

مشکل این روش در این است که برای یافتن نقطه شروع اندازه گیری لازم است حد اکثر کمتر از 20 میلیمتر حرکت صورت گیرد.

 

 

 

[TABLE=width: 98%]

[TR]

[TD]انکودرهای نوری مطلق خطی

این نوع انکودرها برای اندازه گیری موقعیت خطی بکار می روند و به طور عمده به دو صورت طراحی می شوند. نوع اول که برای تولید کد گری ( Gray Code ) طراحی شده و دارای چند ردیف نوارمدرج موازی است که تعداد بیتها و درنتیجه رزولوشن را مشخص می کند. در این نوع بدلیل محدودیت فضایی تعداد سنسورها رزولوشن محدود است. مزیت این نوع نسبت به نوع افزایشی این است که در هنگام شروع حرکت نقطه ابتدایی مشخص است. شکل زبر این نوع را نشان می دهد :

 

 

 

برای رفع محدودیت رزولوشن و کاهش قیمت نوع دیگری به شکل زیرارائه شده است :

 

 

شکل فوق متشکل ازیک نوار مدرج بالایی با فاصله های مساوی است که کار بخش Incremental را انجام می دهد و یک نوار مدرج موازی در زیرآن است که بصورت کد سریال همانند بارکد طراحی شده است و نقش قسمت Absolute را ایفا می کند و فقط برای لحظه شروع کارایی دارد. مشاهده می شود که دراین حالت هر دو مزیت افزایشی و مطلق بطور همزمان وجود دارد.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

لینک ارسال

روشهای اسکن صفحات مدرج

روش اسکن در انواع انکودرهای نوری مشابه است. در انکودرهای مطلق به تعداد بیتها سلول نوری وجود دارد که معمولا با آرایشی مناسب برای تولید کد گری ( Gray Code ) قرار گرفته اند.

اما در مورد انکودرهای افزایشی دو روش معمول برای تولید سیگنال های الکتریکی با اختلاف فاز 90 درجه وجود دارد :

[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Imaging Scanning

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Interferential Scanning

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

روش Imaging Scanning )) : ))

در این روش نور تابیده شده از منبع نور پس از عبور از یک لنز متمرکز کننده و صفحه ای مشبک مطابق شکل زیر پنج پرتو نور ایجاد می کند که یکی به عنوان مبدا و بقیه برای تولید چهار موج سینوسی به کار می روند.

 

همانطور که در شکل مشاهده می شود چهار قسمت مشبک روی (( Scanning reticle )) به صورت خاصی طراحی شده اند. به این ترتیب که فاصله خطوط روی هر شبکه دقیقا به اندازه فاصله خطوط روی دیسک بوده و اگر فاصله ابتدای یکی از خطوط روی دیسک مدرج تا ابتدای خط بعدی را 360 درجه فرض کنیم و فرض کنیم که خطوط یکی از شبکه ها دقیقا منطبق بر خطوط دیسک مدرج قرار گرفته است آنگاه خطوط شبکه دوم با 90 درجه اختلاف و شبکه سوم با 180 درجه و شبکه چهارم با 270 درجه اختلاف روی دیسک مدرج قرار میگیرند .

به ازای هر شبکه یک فتوسل دقیقا روبروی شبکه مورد نظر و در طرف دیگر دیسک مدرج وجود دارد که پرتو تابش شده از هر شبکه را جذب و بر اساس شدت نور جذبی خروجی بصورت ولتاژ حاصل می شود.

حال با حرکت دیسک مدرج ( یعنی تغییر موقعیت محور دوار) شدت نور عبور کننده از دیسک مدوله می شود یعنی وقتی خطوط شبکه مورد نظر دقیقا منطبق بر خطوط دیسک هستند بیشترین پرتو عبور می کند و وقتی این خطوط در محدوده 180 درجه یعنی دقیقا بین خطوط دیسک قرار می گیرند تقریبا هیچ پرتو نوری عبور نمی کند . این امر موجب می شود که با حرکت دیسک ، خروجی سنسورهای فتوسل بصورت موج سینوسی حاصل شود که در شکل مشاهده می گردد.

بدلیل اختلاف 90 درجه ای شبکه ها نسبت به هم چهار موج با اختلاف فاز90 درجه نسبت به یکدیگر حاصل می شود.

همانطور که در شکل بالا مشاهده شد این امواج سینوسی کامل نبوده و دارای مقداری DC Offset هستند و مقدار آن هم مثبت است . برای رفع این مشکل امواج خروجی حاصل از فتوسل های 0 و 180 درجه و نیز امواج خروجی حاصل از فتوسل های 90 و 270 درجه با عبور ا ز یک تفریق کننده به دو موج سینوسی کامل با اختلاف فاز الکتریکی 90 درجه تبدیل می شوند. از این دو موج با استفاده از مدارات بهسازی که در بخش مذکور توضیح داده شده در انکودر افزایشی برای تعیین موقعیت استفاده می شود.

گاهی نیز از بازتابش نور برای انجام عملیات فوق بهره می گیرند که اصول آن هیچ تفاوتی ندارد و بیشتر در انکودرهای خطی استفاده می شود. زیرا در انکودرهای خطی طول صفحه مدرج زیاد است از این رو برای کاهش خطا و افزایش طول عمر در شرایط سخت از صفحات فلزی مدرج که بیشتر از جنس فلزات براق مانند طلا و استیل است استفاده می شود. شکل مربوط به این روش در زیر دیده می شود :

 

 

روش Interferential Scanning )) : ))

این روش در انکودرهای خطی کاربرد داشته و برای تولید امواج با اختلاف فاز مورد نظر از پدیده شکست نور و بازتابش و تداخل به جای صفحه مشبک با خطوط تیره و روشن استفاده می شود که نتیجه آن افزایش دقت و رزولوشن است.

در این روش صفحه شیشه ای با خطوطی از جنس کریستال با قطر 0.2 میکرون مدرج شده است. صفحه مدرج اصلی هم که از جنس فلز براق است با همان پریود خط کشی شده است.

نور پس از عبور ازصفحه مشبک شکست پیدا کرده و به سه پرتو با مرتبه های 1- و 0 و 1 تقسیم می شود. سپس در اثر برخورد با صفحه مدرج براق باز تابش شده و دوباره از صفحه مشبک عبور کرده و دچار پدیده تداخل می گردد. در نهایت در خروجی دو موج با اختلاف فاز 90 درجه خواهیم داشت. شکل مربوط به این روش در زیر دیده می شود :

 

مبحث دقت انکودرها

در مورد انکودرها معمولا سه واژه رزولوشن ، دقت و تکرارپذیری اشتباه گرفته می شوند بطور خلاصه میتوان گفت :

رزولوشن : تعداد خطوطی است که در واحد فاصله انکودر شمرده می شود یا کوچکترین واحد اندازه گیری انکودراست. بعنوان مثال یک انکودر 16 بیتی تعداد 2 بتوان 16 یعنی 65536 شمارش در هر دور انجام میدهد.

دقت: عبارتست از اختلاف موقعیت اندازه گیری شده توسط انکودر نسبت به موقعیت واقعی که در آن قرار دارد.

تکرار پذیری: یعنی اینکه موقعیتی که در این لحظه نشان می دهد در مقایسه با دفعه قبل که این موقعیت را نشان می داده واقعا چقدراختلاف دارد. در واقع این مورد بیشتر در موارد بخصوصی که چندین بار باید مکررا انکودر در یک موقعیت خاص قرار گیرد اهمیت دارد

مدارات بهسازی و کارت های واسط

همانطور که در بخش Categorization دیده می شود انکودرهای افزایشی دارای خروجی به صورت دو سیگنال متناوب با اختلاف فاز 90 درجه هستند که این سیگنال میتواند آنالوگ یا دیجیتال باشد. برای افزایش دقت ازIC های شمارنده ربعی که به صورت استاندارد وجود دارند وحتی اغلب در قالب کارت های واسط برای ارتباط راحت تر با کامپیوتر عرضه می شوند بهره می گیرند.

خروجی انکودرهای مطلق به صورت یک خط Parallel قابل انتقال به پردازنده هاست و احتیاج به مدارات خاصی ندارد.

شمارنده ربعی

برای استفاده از انکودرهای افزایشی از مدارات مجتمع خاصی استفاده می کنیم که هم عمل شمارنده را انجام می دهند و هم در افزایش رزولوشن موثرند.

یکی از پر کاربردترین این تراشه ها HCTL-20XX است که در واقع نوعی Quadrature Decoder/Counter می باشد. این IC علیرغم مدلهای مختلف دارای چند قسمت مشترک است که با توجه به بلوک دیاگرام زیر توضیح داده می شود :

 

 

قسمت اول که یک فیلتر دیجیتال است و دیاگرام آن در شکل زیر آمده است. ورودی های کانالهای B,A را ( که حامل دو سیگنال خروجی انکودر با اختلاف فاز 90 درجه است) فیلتر می کند. شکلهای زیر نحوه این عملیات را نشان می دهند :

 

 

در قسمت بعدی یک بلوک 4X Decode قرار دارد که همزمان دو عمل متفاوت انجام میدهد. اول اینکه با داشتن حالت قبلی دو سیگنال ورودی و همچنین حالت فعلی جهت حرکت را با توجه به جدول زیر مشخص می کند. دومین مورد عبارتست از اینکه به ازای تغییر لبه هریک ازدو سیگنال ورودی یک پالس مربعی تولید میکند بنابراین این قسمت رزولوشن انکودر را نیز چهار برابر می نماید :

 

خروجی این قسمت که شامل یک پالس مربعی با فرکانسی برابر چهار برابر فرکانس هر یک از کانالهاست و یک بیت که جهت حرکت را مشخص می کند وارد یک شمارنده 12 یا 16بیتی شده وعمل شمارش افزایشی یا کاهشی در این قسمت انجام می پذیرد.

بخش شمارنده شامل سه ورودی است که دو مربوط به پالس و جهت است و ورودی سوم مربوط به Reset است که در صورت فعال شدن بیت Reset در انکودر مقدار شمارنده را صفر میکند و شمارش از صفر آغاز می شود.

خروجی این قسمت شامل 12 یا 16 بیت است که وارد یک بلوک 12/16Bit Latch شده و خروجی این بلوک وارد یک بلوک Octal 2 Bit Mux/Buffer می شود. این بلوک که در واقع آخرین بلوک است شامل دو ورودی 8 بیتی است که یکی 8 بیت کم ارزش و دیگری 8 بیت با ارزش می باشد. خروجی این بلوک نیز یک بایت است که بسته به صفر یا یک بودن بیت کنترلی SEL مقدار بایت پر ارزش یا کم ارزش قابل دریافت است.

نکته ای که باید در این مورد توجه شود آن است که چون بایت کم ارزش همواره به سرعت در حال تغییر است بنابراین در خواندن مقدار شمارنده باید توجه داشت که در لحظه مورد نظر ابتدا مقدار بایت کم ارزش خوانده شود ، سپس بایت پر ارزش. البته این مورد بستگی به نوع نیاز داشته و ممکن است در مواردی عمل معکوس نتیجه مطلوب را حاصل کند.

لینک ارسال

کارت های واسطامروزه در بسیاری موارد برای استفاده از سنسورها و ابزارهای اندازه گیری کارتهای واسطی طراحی و ساخته می شوند که ارتباط این تجهیزات با کامپیوتر و کنترل نرم افزاری آنها را فراهم می نمایند.

نمونه هایی همراه با مشخصات در زیر عرضه شده است :

 

 

 

[TABLE=width: 94%, align: left]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Advantech/PCL-833

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

[TABLE=width: 94%, align: left]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Compcontrol/CC433

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

 

 

 

 

[TABLE=width: 94%, align: left]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]DS1103 / PPC Cotroller Board

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

 

 

[TABLE=width: 100%, align: left]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]ENC100 Board

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

نحوه ارتباط انکودر با گذرگاه

در اتوماسیون صنعتی معمولا تعداد زیادی انکودرهای خطی و زاویه ای بطور همزمان در یک خط تولید کار می کنند. در این موارد اغلب کار هر قسمت وابسته به قسمتهای دیگر است بنا براین نیاز زیادی برای در دست داشتن موقعیت هر یک از انکودرها و پردازش همزمان برروی این اطلاعات وجود دارد.

از طرفی استفاده از کابلهای طولانی و چند رشته علاوه بر هزینه زیاد و عدم بهینگی مشکلات فراوانی در نگهداری سیستم ایجاد می کند. این امر استفاده از مدارات واسط برای ایجاد شبکه Bus اطلاعات با پروتکل های استاندارد رابیش از پیش ایجاب می کند.

در این شبکه ها هر عنصر یک IP منحصر بفرد دارد که از طریق آن با نرم افزار ارتبط برقرار می نماید. شکل زیر شمایی از یک شبکه Profibus را نشان می دهد :

 

برای ارتباط انکودر با شبکه از مدار واسطی استفاده می شود که خروجی انکودر را به اطلاعات استاندارد شبکه تبدیل می کند. شکل زیر برای نمونه آورده شده است :

 

 

 

بازار ایران

امروزه بدلیل استفاده گسترده از انکودرهای چرخان درصنایع کشور در بازار تهران تولیدات متنوعی وجود دارد. اما آنچه بیش از همه و بطور فراوانی یافت می شود محصولا ت دو شرکت Omron و Autonics است. البته گاها چندمدل انکودرهای شرکت Siemens نیز یافت می شود.

انکودرهای دو شرکت Omron و Autonics بطور فراوان و با پشتیبانی شرکتهای معتبری همراه با اطلاعات فنی کامل و قیمت مناسب دردسترس است ولی محصولات شرکت Siemens نسبتا گران و کمیاب هستند.

معمولا انکودرها بر اساس تعداد پالس در واحد دور ( رزولوشن Pulse/Rev ) و نوع اتصال محور تقسیم بندی شده و در دسترس هستند که معمولا دارای رزولوشنهای استاندارد متنوعی هستند.

شرکت پایکار بنیان نماینده رسمی Omron در ایران می باشد و آدرس دفتر آن :

ª خیابان خالد اسلامبولی ( وزرا ) ، روبروی سی و پنجم _تلفن : 4-8781591

فروشگاه مرکزی واقع در :

ª خیابان لاله زار جنوبی ، پاساژ تجارت ، پلاک 6 _ تلفن: 3903213 -3905353 -3942082

آدرس وب سایت های شرکت :

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
و

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

مشخصات انکودرها را می توانید از وب سایت شرکت دریافت کنید.

شرکت الکتریک کابل پارس نماینده انحصاری Autonics در ایران می باشد. آدرس فروشگاه :

ª خیابان لاله زارجنوبی – نبش پاساژ نور- شماره 144 و تلفن : 3946566 -3942728 -3941466-3934858

آدرس وب سایت شرکت :

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

[h=2]لیست همه محصولات همراه با اطلاعات فنی را در اختیار گذاشته اس[/h] مراجع :

 

[TABLE=width: 96%]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]General Catalog

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Rotary Encoders

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Angle Encoders

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Sealed Linear Encoders

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

[/TD]

[TD]Exposed Linear Encoder

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

 

 

 

[h=1]فرهنگ انکودرها[/h]

 

سیستم اندازه گیری مطلق:

مقدار اندازه گیری توسط خواندن اطلاعات از یک درجه تعیین میشود’بدون شمارش.مقدار اندازه گیری فورا بعد از روشن کردن قابل مشاهده ا ست.

درجه ی دقت:

درجه ی کیفیت توسط ماکزیمم درجه ی انحراف مجاز بدون رنج مقدار اولیه.

اندازه گیری دامنه:

روش اندازه گیری سیگنالهایتولید شده توسط پویش حرکت(با فرکانس حامل):تغییرات دو سیگنال متناوببا فرکانس برابربرای تعیین کردن مقدار اندازه گیری میشوند.

انکودر زاویه:

اندازه گیری کمیتهای زاویه ای. چرخش زاویه ی شفت رابه سیگنالهای الکترونیکی تبدیل میکند.(میتواند افزایشی یا مطلق باشد.)

مشخص کنندهی جهت:

قسمتی از یک شمارنده ی باینری که جهت چرخش را مشخص میکند .

فاصله-کدهای رمزی مرجع:

روش اندازه گیری افزایشی.که به وسیله ی موقعیت مطلق توسط ارزیابی بی وقفهی فاصله های مختلف بینکدهای رمزی پشت سر هم تعیین کند.

اسمن دینامیک:

روش جست و جو توسط دو سیگنال متناوب با دا منه ی ثا بت و اندکی اختلاف فرکانس در جایی که فاز بین دو سیگنال نماسش دهد مقدار اندازه گیری را تو لید میشود.

اخطار گریز از مرکز:

اخطار اندازه گیری یک انکودر زاویه ای تولید میشود توسط یک لنکی در نصب درجه بندی دایره ای شکل.

انکودر:

دستگاهی شامل یک اندازه گیر استاندارد و واحد اسکن .(سنسور و ترنسدیوسر)

دستگاه اندازه گیری اینکریمنتال:

روش اندازه گیری توسط این مقدار اندازه گیری ناشی میشود توسط مجموع یابی (شمارش)صعودی(اندازه گیری سطحها).

تناسب:

روشی برای تولید اندازه گیری افزایشی که کوچکتر از یک چهارم اسکن زمان تناوب سیگنال هستند.

قاعده ی موجی: روش اسکن فوتو الکتریک برای تولید سیگنالهای دوره ای استفاده میکند از دو میله ی اهنی خوب که که در نزدیکی هم قرار گرفته اند و تقریبا موازی وفا صله ی برابر هستند .

انکودر های دوار چند جهته:انکودر های چرخان ابسولوت که موقعت زاویه ای شفت وشمارهی چرخش شفت را مشخص می کند .

دقت:

پله اندازه گیری . کوچکترین مقدار دیجیتال واحد اندازه گیری .

در شکل زیر خروجی یک انکودر به صورت کدهای گری و اسمبلی نمایش داده شده است.

[h=3][/h]

لینک ارسال

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...