Trong bài viết ngày hôm nay của Blogthietbidien.com, chúng ta sẽ giúp tìm hiểu về Encoder là gì cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị và ứng dụng của thiết bị này trong đời sống của chúng ta.
Ngày nay, Encoder được lắp đặt vào nhiều thiết bị đời sống thường ngày. Tuy nhiên, vẫn chưa nhiều người hiểu rõ về khái niệm Encoder là gì, cũng như cấu tạo và ứng dụng của. Mọi thông tin về thiết bị này sẽ được Blogthietbidien.com chia sẻ chi tiết dưới đây cùng tham khảo nhé.
Encoder là gì?
Encoder là bộ mã hóa quay hay còn được gọi là bộ mã hóa trục. Đây là một thiết bị được sử dụng nhiều với chức năng biến đổi chuyển động cơ thành tín hiệu đầu ra số hoặc kỹ thuật số. Bộ mã hóa này là một bộ phận rất quan trọng trong cấu tạo máy CNC giúp đo và hiển thị các thông số về tốc độ của máy.
Cấu tạo của Encoder
Cấu tạo của bộ mã hóa quay bao gồm:
- Một đĩa quay hình tròn có khoét lỗ và được gắn vào trục để xoay quanh trục cố định. Khi quay đĩa và chiếu đèn LED trên mặt đĩa thì sẽ xảy ra ngắt quãng. Các lỗ trên đĩa chia vòng tròn này thành các góc bằng nhau. Một đĩa sẽ có thể có nhiều rãnh tính từ tâm hình tròn.
- Bộ cảm biến thu (Photosensor).
- Nguồn sáng.
Phân loại thiết bị
Dựa trên hoạt động của bộ mã hóa thì có thể chia làm 2 loại cơ bản:
Encoder tuyệt đối
Đĩa quay sẽ có 8 bit hay 8 dây rãnh, tạo ra các dạng đầu ra kỹ thuật số (BCD), Binary (nhị phân), gray code.
Đĩa quay trong cấu tạo Encoder tuyệt đối là đĩa trong suốt, sẽ được chia thành các góc bằng nhau và tạo thành nhiều đường tròn nhỏ bên trong đĩa có cùng một tâm. Các vòng tròn này sẽ có một mã tín hiệu riêng để ghi nhớ vị trí mất nguồn.
Encoder tương đối
Đĩa quay 2 bit và tạo đầu ra cho các sóng vuông pha AB, ABZ, ABZA|B|Z|.
Được sử dụng nhiều trong Encoder tương đối là bộ mã hóa hai tín hiệu A và B và dây pha thu tín hiệu Z.
Nguyên lý hoạt động
Khi quay đĩa quanh trục cố định, trên đĩa có các hố để tín hiệu quang (LED) chiếu qua. Ánh sáng sẽ xuyên qua các rãnh, trong trường hợp không có rãnh thì ánh sáng sẽ không thể xuyên qua.
Số lần ánh sáng chiếu qua được chính là số lượng xung Encoder. Tín hiệu xung đo được sẽ được chuyển đến cho bộ vi xử lý hoặc PLC,.. Những xung đo được này sẽ giúp cho người vận hành viết được tốc độ và vị trí của động cơ.
Xác định chiều quay của bộ mã hóa như thế nào?
Thiết bị mã hóa Encoder sẽ tạo ra hai tín hiệu xung A và B giúp bạn nhận định được chiều quay của động cơ. Tín hiệu Z được tạo ra qua khe chỉ xuất ra khi đĩa tròn quay được một vòng hoàn chỉnh.
Để nhận định được chiều quay của thiết bị cần thông qua đèn LED phát tín hiệu. Hai pha A và B giữ nhiệm vụ thu tín hiệu và tạo ra các xung vuông theo ánh sáng bật tắt. Sự chênh lệch tần số xung sẽ giúp bạn nhận biết được chiều quay của động cơ. Bình thường động cơ sẽ có chiều thuận hoặc ngược lại.
Cấu tạo của Encoder thường có 4 hoặc 6 dây tùy loại. Thường cấu tạo chính gồm: 2 dây nguồn, 2 dây của pha A và B, 1 dây pha thu tín hiệu Z. Dựa vào 2 dây pha A và B, bạn sẽ xác định được số vòng quay, vận tốc, chiều quay của động cơ.
Lắp đặt thiết bị như thế nào?
Thiết bị mã hóa này thường được lắp ở 3 vị trí cơ bản sau:
- Được lắp vào sau động cơ Servo.
- Gắn bên trên băng tải nhằm đo lường tốc độ của băng tải…
- Gắn trên cùng động cơ Linear, được ứng dụng cho các chuyển động tịnh tiến.
Ứng dụng trong đời sống của Encoder
Thiết bị này được ứng dụng nhiều vào các lĩnh vực đa dạng khác nhau, Các ứng dụng phổ biến như: tốc độ, hướng, khoảng cách…giúp cho người sử dụng xác định được những thông tin cần thiết một cách chính xác.
- Trong các lĩnh vực tốc độ: Được lắp đặt trong máy biến tần của máy bơm chất lỏng trong bồn chứa. Chức năng của Encoder khi được lắp vào máy bơm nhằm phản hồi tốc độ thực tế dòng chảy của chất lỏng.
- Ở lĩnh vực Y tế: Bộ mã hóa được gắn vào các máy quét y tế. Ngày nay còn được gắn vào các thiết bị kính hiển vi vì chức năng đo lường chuyển động của kính.
- Ở lĩnh vực quân đội: Được ứng dụng trong anten định vị
- Trong lĩnh vực công nghiệp ô tô: Bộ mã hóa được dùng trong việc cảm biến chuyển động cơ học. Nhờ vào đó mà bộ mã hóa kiểm soát tốt được tốc độ của xe.
- Điện tử tiêu dùng và văn phòng phẩm: Encoder được sử dụng rộng rãi ở lĩnh vực này khi được trang bị trong PC, máy in và máy quét.
Thông số cần lưu ý khi lựa chọn encoder
Khi lựa chọn thiết bị cho dễ dàng và đúng nhu cầu của bạn thì chúng tôi đưa ra vài thông số cần chú ý khi tìm mua thiết bị này. Các thông số cụ thể như:
- Đường kính trục, dạng trục: Bộ mã hóa có hai dạng trục là trục âm và trục dương. Đường kính trục thường có kích thước 5 – 50mm. Hoặc đường kính từ 6mm trở lên là kích thước của loại trục âm (trục lõm).
- Độ phân giải: hay gọi là số xung – là số lượng tín hiệu mà bộ mã hóa đếm được khi thực hiện hoàn thành vòng quay. Thiết bị có bộ mã hóa có số lượng xung càng nhiều thì giá sẽ càng cao. Xung phổ biến được dụng nhiều là 1024p/r.
- Điện áp: Điện áp là một phần khá quan trọng khi lựa chọn mua thiết bị này vì việc lắp đặt nguồn điện không đúng sẽ làm cháy bộ mã hóa. Thông thường các dải điện áp của bộ mã hóa là 5 – 24V, khá dễ cho việc lắp đặt. Tuy nhiên tùy vào thiết bị lắp encoder vào mà gặp nhưng điện áp nhất định (5V, 12V hoặc 15V). Nên khi lắp đặt cần đọc kỹ các chỉ số điện áp để hạn chế hư hỏng, tốn kém.
- Đầu ra: Có 4 dạng đầu ra là AB, ABZ, AB đảo, ABZ đảo. Bạn có thể dễ dàng xác định tín hiệu đầu ra bằng cách xem số các kí hiệu ở tem.
- Dạng ngõ ra: Dạng ngõ ra quy định nguồn cấp, đầu đọc thông tin,… cho thiết bị. Có nhiều dạng ngõ ra như Open collector, Voltage Output, Totem Pole,…
- Dây cáp: Độ dài tiêu chuẩn của dây là 1 – 3m. Cáp càng dài càng dễ bị nhiễu. Tuy nhiên tùy vào nhu cầu sử dụng khác nhau mà cáp có chiều dài lên tới 10m.
- Phụ kiện: Coupling, encoder trục âm (Pass) là các phụ kèm đi kèm thiết bị. Pass giúp kết nối encoder vào máy, còn coupling giúp nối thiết bị trục dương với motor trục dương. Một thiết bị trục âm có 1 – 2 pass tùy loại.
XEM THÊM
- Lực coriolis là gì? Nguyên nhân của hiệu ứng coriolis
- Hệ số công suất là gì? Công thức tính & Ý nghĩa [GIẢI ĐÁP]
- Khúc xạ ánh sáng là gì? Ứng dụng và Công thức tính
Trên đây là toàn bộ thông tin cần thiết về khái niệm Encoder là gì cũng như cấu tạo và ứng dụng của thiết bị. Nếu thấy bài viết của Blogthietbidien hữu ích, hãy chia sẻ đến nhiều người hơn bạn nhé!
