Encoder là gì? Cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động và một số ứng dụng

Encoder là gì? (What is encoder?) Cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động ra sao? Đối với nhiều người thì đây không còn là một thiết bị quá xa lạ, nhưng với nhiều bạn mới tìm hiểu thì bài viết này sẽ giúp bạn có thể hiểu hơn về loại thiết bị này. Hãy cùng tham khảo thông tin dưới đây để có những cái nhìn tổng quan về Encoder. 

Tìm hiểu Encoder là gì?

Encoder được biết đến là một trong những thành phần rất quan trọng của một động cơ. Nó có thể giúp cho chúng ta đọc được tốc độ và vị trí hiện tại của động cơ nhờ vào chính các tín hiệu xung vuông có tần số có thể thay đổi khi phụ thuộc vào chính tốc độ của động cơ. 

 Tìm hiểu Encoder là gì? (What is encoder?)
Tìm hiểu Encoder là gì? (What is encoder?)

Bạn có thể hình dùng đơn giản Encoder giống như một bộ phận công tơ mét trên xe máy hoặc ô tô.  Nó có thể đo đạc và cho phép hiển thị các thông số có liên quan tới tốc độ của máy thông qua hệ thống máy tính điều khiển. 

Thiết bị này, được sử dụng rất nhiều trong ngành gia công cơ khí cần phải có độ chính xác cao và máy CNC được trang bị Encoder bên phía trong các cánh tay của robot. Encoder sẽ có nhiệm vụ điều khiến và xác định vị trí các góc quay của các lưỡi dao hoặc bàn gá và thông số sẽ được hiển thị trên máy tính với đo lường chuyển thằng hoặc góc và máy tính sẽ ghi nhận được tín hiệu nhị phân. 

Chính nhờ có những tín hiệu này mà hệ thống máy tính có thể tính toán và cho người dùng biết được vị trí của trục hoặc bàn máy một cách chính xác. 

Cấu tạo và phân loại Encoder

Thành phần, cấu tạo của Encoder
Thành phần, cấu tạo của Encoder

Encoder được cấu tạo khá đơn giản gồm: 

  • Một đĩa tròn được đục với các rãnh, xoay quanh 1 trục cố định;
  • Một đèn led được bố trí gần vị trí đĩa xoay;
  • Một cảm biến ánh sáng phía đối diện đèn led. 

Khi đĩa tròn xoay và đèn led được chiếu lên mặt của đĩa, lúc này sẽ có sự ngắt quãng. Khi đó. mặt đối diện cảm biến sẽ thu tín hiệu ánh sáng chiều qua những rãnh của đĩa quay. 

Phân loại Encoder

Thông thường thiết bị này có rất nhiều chủng loại và xuất xứ khác nhau, phân theo nguyên lý hoạt động thì thường có 2 loại chính đó là: 

  • Incremental Encoder – Encoder tương đối có tín hiệu tăng dần hoặc sẽ theo chu kỳ. 
  • Absolute Encoder – Encoder tuyệt đối, điểm khác biệt là đĩa quay của loại này được làm từ vật liệu trong suốt và người ta chia phần mặt đĩa thành nhiều góc đều nhau.

Ngoài ra còn một số loại Encoder khác sẽ được phân loại theo công nghệ đó là: Magnetic, Mechanical, Resistive, Optical. 

Nguyên lý hoạt động của Encoder

Nguyên lý hoạt động của Encoder được dựa trên nguyên tắc vật lý đĩa quay quanh trục cố định, trên phần mặt đĩa sẽ có các rãnh hở để tín hiệu quang của đèn LED trước mặt đĩa sẽ đi xuyên qua được và phần không có rãnh thì ánh sáng sẽ không thể đi qua. 

Với các tín hiệu là có hoặc không có ánh sáng chiếu qua. Lúc này, có thể ghi nhận rằng ánh sáng của đèn led có chiều được qua lỗ hay là không. Tín hiệu xung đếm được và tăng lên sẽ được tính bằng chính số lần ánh sáng của đèn LED bị cắt. Cảm biến ở mặt đối diện sẽ thu được tín hiệu ánh sáng và sẽ đóng cắt liên tục và tạo ra các tín hiệu xung vuông.

Nguyên lý hoạt động của Encoder
Nguyên lý hoạt động của Encoder

Sử dụng các bộ mã hóa sẽ thu được số xung và tốc độ xung. Các tín hiệu xung này sẽ được đưa về bộ phận xử lý trung tâm như các bộ vi xử lý hoặc PLC,… Lúc này, người dùng có thể thu được vị trí và tốc độ hiện tại của động cơ. 

Thông thường, với 1 Encoder thì có 2 dạng tín hiệu xung giúp bạn có thể xác định chính xác được chiều quay của động cơ đó là tín hiệu xung A và B. Còn 1 tín hiệu khe Z là tín hiệu được xuất ra khi động cơ đã quay được 1 vòng. 

Để có thể xác định một cách chính xác nhất chiều quay của động cơ, khi đèn LED bắt đầu xuất tín hiệu thì 2 pha A và B lúc này sẽ có nhiệm vụ thu tín hiệu và chúng sẽ tạo ra các xung vuông để đóng cắt theo trình tự. Sự chênh lệch tần số xung giữa A và B sẽ giúp cho người dùng có thể phân biệt được chiều quay của một động cơ. 

Một số ứng dụng của Encoder

  • Encoder được ứng dụng rất nhiều trong các ngành sản xuất với các loại sản phẩm được cuộn lại và được quy đổi thành mét. Nó có thể được sử dụng để đo số mét của một sản phẩm. 
  • Encoder được sử dụng để đo tốc độ và số vòng quay của một động cơ servo. Được trang bị trong các thiết bị giúp đo lường và xác định vị trí chính xác nhất của trục máy hoặc dao cắt trong các máy CNC. 
  • Encoder được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy có dây chuyền sản xuất áp dụng các cánh tay robot trong công việc. 

Encoder là gì? Cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động và một số ứng dụng đã được chúng tôi giải đáp trong bài viết này. Hy vọng, với những thông tin trên bạn sẽ có cái nhìn tổng quan hơn về thiết bị này. 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *