[Tìm Hiểu] Encoder Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Của Encoder Và Encoder Là Làm Gì?
Encoder là một thuật ngữ quen thuộc với những ai am hiểu trong ngành tự động hóa, robot học hay gia công cơ khí. Vậy Encoder là gì? Encoder có cấu tạo như thế nào? Nguyên lý hoạt động của Encoder ra sao? Encoder có những loại phổ biến nào? Encoder là làm gì? Số đồ đấu dây Encoder? Cùng Review Điện Thoại tìm hiểu nhé!
Xem thêm >> Quỳnh Aka Là Ai? Tiểu Sử Của Quỳnh Aka? Là Nam Hay Nữ? Một Số Mạng Xã Hội Của Quỳnh Aka
Encoder là gì?
Encoder trong CNC là một thiết bị đo đạc và ghi nhận vị trí, tốc độ và hướng di chuyển của các trục trong máy CNC. Nó là một phần quan trọng của hệ thống điều khiển số của máy CNC, được sử dụng để điều khiển động cơ và các bộ phận khác trong quá trình gia công.
Encoder trong máy CNC được sử dụng để đo đạc vị trí và chuyển động của các trục theo các thông số kỹ thuật cụ thể. Nó ghi nhận các tín hiệu và chuyển đổi chúng thành các số để máy tính điều khiển có thể hiểu và điều khiển chuyển động của các trục tương ứng. Việc sử dụng Encoder giúp tăng độ chính xác và độ lặp lại của các hoạt động gia công trên các chi tiết sản xuất.
Encoder trong máy CNC thường được thiết kế với độ phân giải cao để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của các hoạt động gia công. Nó có thể được tích hợp trong các động cơ servo hoặc được sử dụng như một thiết bị đo đạc riêng lẻ để đảm bảo rằng các hoạt động gia công được thực hiện chính xác theo các thông số kỹ thuật yêu cầu.
Cấu tạo của Encoder
Dưới đây là các bộ phận chính của một Encoder thông thường. Tuy nhiên, các Encoder có thể được thiết kế với nhiều tính năng và chức năng khác nhau, và do đó, cấu tạo của chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Chẳng hạn, một số Encoder có thể có thêm các bộ phận giải mã tín hiệu và tăng cường tín hiệu để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao hơn, trong khi các Encoder khác có thể được tích hợp với các tính năng bảo vệ để chống lại sự mài mòn và va đập.
Các bộ phận chính của một Encoder thông thường:
- Thân và trục: Là khung chính của Encoder và giữ cho các bộ phận khác vững chắc. Trục Encoder được gắn trên trục quay của thiết bị đo để đo lường vị trí, tốc độ hoặc vị trí góc của trục quay.
- Đĩa mã hóa (code disk): Là một đĩa phẳng có các khe nhỏ tạo thành các rãnh được sắp xếp theo một mẫu cụ thể. Khi đĩa quay, các rãnh này sẽ được chuyển động qua một bộ cảm biến, tạo ra một xung điện với mỗi vòng quay. Số xung này tương đương với số bước và giúp xác định vị trí hoặc tốc độ quay của trục.
- Nguồn sáng (light source): Là một đèn LED hoặc laser được đặt ở phía bên kia của đĩa mã hóa. Khi đèn chiếu sáng lên đĩa, các rãnh trên đĩa sẽ được chiếu sáng, tạo ra một mẫu ánh sáng đặc biệt được phát hiện bởi bộ cảm biến.
- Bộ cảm biến ánh sáng thu tín hiệu (photosensor): Là một cặp cảm biến nhận tín hiệu điện ánh sáng qua đĩa mã hóa và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện tương ứng với mẫu ánh sáng được tạo ra.
- Bo mạch điện tử (electronic board): Là bộ điều khiển của Encoder, xử lý tín hiệu điện được sinh ra bởi bộ cảm biến và chuyển đổi chúng thành các tín hiệu kỹ thuật số tương ứng. Bộ mạch điện tử có thể tích hợp các tính năng bảo vệ và lưu trữ thông tin để giảm thiểu sự mài mòn và tăng cường độ tin cậy của Encoder.
Nguyên lý hoạt động của Encoder
Nguyên lý hoạt động của Encoder dựa trên sự phân biệt các mẫu rãnh trên đĩa mã hóa khi quay, và tín hiệu đó được chuyển đổi thành thông tin về tốc độ và vị trí của trục quay.
Khi trục quay, đĩa mã hóa cũng quay theo và các rãnh trên đĩa sẽ ngắt quãng đường đi của ánh sáng từ nguồn sáng (thường là đèn LED). Các cảm biến ánh sáng nhận các tín hiệu tương ứng với các đoạn đường bị ngắt quãng, và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện. Bộ xử lý điện tử sẽ phân tích các tín hiệu này để tính toán vị trí và tốc độ quay của trục.
Các encoder có thể được thiết kế để đo vị trí tuyệt đối hoặc tương đối. Trong khi encoder tuyệt đối đo được vị trí trục so với một vị trí cố định, encoder tương đối chỉ đo được vị trí trục so với vị trí trước đó của trục.
Encoder có những loại nào?
Có nhiều loại Encoder khác nhau, tùy thuộc vào cách thức hoạt động và ứng dụng của chúng. Dưới đây là một số loại Encoder phổ biến:
- Encoder tuyệt đối (Absolute Encoder): đo được vị trí chính xác của trục quay so với một điểm tham chiếu cố định. Các tín hiệu được truyền đi qua nhiều kênh để tạo ra một mã bù trừ độ chính xác cao.
- Encoder tương đối (Incremental Encoder): đo tốc độ và hướng quay của trục bằng cách đếm số lượng xung tín hiệu được tạo ra khi đĩa mã hóa quay. Encoder tương đối không đo được vị trí tuyệt đối của trục quay.
- Encoder quay vòng (Rotary Encoder): được sử dụng để đo tốc độ và hướng quay của trục quay trong khoảng 360 độ. Encoder này thường có hai kênh đo tốc độ và một kênh đo hướng quay.
- Encoder tuyến tính (Linear Encoder): được sử dụng để đo khoảng cách tuyến tính, hoặc vị trí tuyệt đối của trục di chuyển theo đường thẳng. Một số loại Encoder tuyến tính được thiết kế để đo được cả khoảng cách tuyệt đối và tương đối.
- Encoder quang điện (Optical Encoder): sử dụng các tín hiệu ánh sáng để đo tốc độ và vị trí của trục quay. Các rãnh trên đĩa mã hóa được tạo ra bởi các tấm vật liệu quang học hoặc dải ánh sáng, và các tín hiệu được truyền đi qua các cảm biến ánh sáng để tạo ra các xung tín hiệu.
- Encoder từ tính (Magnetic Encoder): sử dụng các cảm biến từ để đo tốc độ và vị trí của trục quay. Các rãnh trên đĩa mã hóa được tạo ra bằng các tấm từ hoặc nam châm, và các cảm biến từ đọc các tín hiệu từ các nam châm để tạo ra các xung tín hiệu.
Encoder là làm gì?
Encoder là một thiết bị đo đạc và chuyển đổi vị trí, tốc độ và hướng di chuyển của một đối tượng thành các tín hiệu điện tử hoặc số học. Nó được sử dụng để giám sát và kiểm soát các hoạt động chuyển động trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ máy móc công nghiệp đến các thiết bị gia đình như tivi, máy tính, điện thoại di động,…
Trong các ứng dụng công nghiệp, Encoder được sử dụng để đo đạc vị trí và tốc độ của các trục và động cơ trong các thiết bị như máy CNC, máy in, máy khoan, máy cắt, máy hàn,… Nó giúp điều khiển các chuyển động của các trục, động cơ và bộ phận khác trong quá trình sản xuất, đảm bảo rằng các hoạt động được thực hiện đúng theo các thông số kỹ thuật yêu cầu.
Trong các ứng dụng gia đình, Encoder được sử dụng để đo đạc vị trí và chuyển động của các thiết bị như tivi, máy tính, điện thoại di động,… Nó giúp các thiết bị này hoạt động chính xác hơn, giúp người dùng dễ dàng tương tác với chúng và cung cấp thông tin chính xác về các thao tác và chuyển động của các thiết bị này.
Ngoài ra, Encoder còn được sử dụng trong các lĩnh vực khác như tự động hóa, robot học, đo lường và kiểm tra chất lượng, và nhiều ứng dụng khác.
Một số câu hỏi khác
Số đồ đấu dây Encoder
Số đồ đấu dây của một encoder sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại encoder và nhà sản xuất. Tuy nhiên, một số loại encoder thông dụng và số đồ đấu dây tương ứng bao gồm:
- Encoder tuyến tính: có 3 đầu dây, bao gồm đầu dương (+), đầu âm (-) và đầu tín hiệu (S).
- Encoder quay: có thể có từ 4 đến 12 đầu dây tùy thuộc vào loại encoder và chức năng cụ thể. Một số đầu dây thông dụng bao gồm đầu dương (+), đầu âm (-), đầu A, đầu B và đầu Z.
- Encoder xoay: có thể có từ 4 đến 8 đầu dây, bao gồm đầu dương (+), đầu âm (-) và các đầu tín hiệu A, B, Z (nếu có).
Trong một số trường hợp, các đầu dây có thể được đánh dấu bằng các ký hiệu khác nhau, tùy thuộc vào nhà sản xuất và quy định của từng quốc gia.
Biến trở encoder là gì?
Biến trở encoder là một loại encoder với cơ chế hoạt động dựa trên nguyên lý biến trở. Nó bao gồm một vòng xoay có đường kính nhỏ và một bộ đọc mã hóa (decoder) để đọc giá trị tương ứng với vị trí của vòng xoay.
Trong biến trở encoder, vòng xoay được chia thành các phần bằng nhau, mỗi phần tương ứng với một giá trị điện trở cụ thể. Khi vòng xoay, đầu đọc mã hóa sẽ đọc giá trị tương ứng với vị trí của vòng xoay và chuyển đổi thành tín hiệu số để sử dụng trong các ứng dụng điều khiển.
Biến trở encoder thường được sử dụng trong các ứng dụng cần độ chính xác cao, đặc biệt là trong các hệ thống đo đạc và điều khiển vị trí, tốc độ và vị trí góc của các trục máy CNC, máy móc công nghiệp, robot, máy bay, ô tô, xe máy và các thiết bị điện tử khác.
Đừng bỏ lỡ >> Tham Quan Là Gì? Tham Quan Hay Thăm Quan Mới Đúng Chính Tả?
