मोटरों पर एनकोडर क्यों लगाए जाने चाहिए? एनकोडर कैसे काम करते हैं?

1， एनकोडर क्या है?

एक के संचालन के दौरानवर्म गियरबॉक्स N20 डीसी मोटर, मोटर बॉडी और खींचे जा रहे उपकरण की स्थिति निर्धारित करने के लिए, और इसके अलावा मोटर और उपकरण की परिचालन स्थितियों को वास्तविक समय में नियंत्रित करने के लिए, घूर्णन शाफ्ट की परिधि दिशा की धारा, गति और सापेक्ष स्थिति जैसे मापदंडों की वास्तविक समय में निगरानी की जाती है, इस प्रकार सर्वो और गति विनियमन जैसे कई विशिष्ट कार्यों को साकार किया जाता है। यहां, फ्रंट-एंड मापक तत्व के रूप में एनकोडर का अनुप्रयोग न केवल मापन प्रणाली को बहुत सरल बनाता है, बल्कि सटीक, विश्वसनीय और शक्तिशाली भी है। एनकोडर एक रोटरी सेंसर है जो घूर्णन भागों की स्थिति और विस्थापन की भौतिक मात्रा को डिजिटल पल्स संकेतों की एक श्रृंखला में परिवर्तित करता है, जिन्हें उपकरणों की परिचालन स्थिति को समायोजित करने और बदलने के लिए आदेशों की एक श्रृंखला जारी करने के लिए नियंत्रण प्रणाली द्वारा एकत्र और संसाधित किया जाता है।

2, एनकोडर वर्गीकरण

एनकोडर बुनियादी वर्गीकरण:

एनकोडर सटीक माप उपकरण का एक यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक करीबी संयोजन है, सिग्नल या डेटा को एनकोड किया जाएगा, रूपांतरण, संचार, संचरण और सिग्नल डेटा के भंडारण के लिए। विभिन्न विशेषताओं के अनुसार, एनकोडर को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:

● कोड डिस्क और कोड स्केल। वह एनकोडर जो रैखिक विस्थापन को विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है उसे कोड स्केल कहा जाता है, और वह जो कोणीय विस्थापन को दूरसंचार में परिवर्तित करता है उसे कोड डिस्क कहा जाता है।

● वृद्धिशील एनकोडर। स्थिति, कोण और घुमावों की संख्या जैसी जानकारी प्रदान करता है, और प्रति घुमाव पल्स की संख्या द्वारा संबंधित दर को परिभाषित करता है।

● निरपेक्ष एनकोडर। कोणीय वृद्धि में स्थिति, कोण और घुमावों की संख्या जैसी जानकारी प्रदान करता है, और प्रत्येक कोणीय वृद्धि को एक अद्वितीय कोड सौंपा जाता है।

● हाइब्रिड निरपेक्ष एनकोडर। हाइब्रिड निरपेक्ष एनकोडर सूचना के दो सेट आउटपुट करता है: सूचना का एक सेट निरपेक्ष सूचना फ़ंक्शन के साथ ध्रुव स्थिति का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है, और दूसरा सेट वृद्धिशील एनकोडर की आउटपुट सूचना के समान ही होता है।

मोटरों में सामान्यतः प्रयुक्त एनकोडर:

●वृद्धिशील एनकोडर

फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण सिद्धांत का उपयोग करके सीधे स्क्वायर वेव पल्स A, B और Z के तीन सेट आउटपुट किए जाते हैं। पल्स A और B के दो सेटों के बीच चरण अंतर 90o है, ताकि रोटेशन की दिशा का आसानी से अंदाजा लगाया जा सके; Z चरण प्रति क्रांति एक पल्स है और इसका उपयोग संदर्भ बिंदु स्थिति के लिए किया जाता है। लाभ: सरल सिद्धांत निर्माण, औसत यांत्रिक जीवन हजारों घंटों से अधिक हो सकता है, मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता, उच्च विश्वसनीयता, और लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयुक्त है। नुकसान: शाफ्ट रोटेशन की पूर्ण स्थिति की जानकारी आउटपुट करने में असमर्थ।

● पूर्ण एनकोडर

सेंसर की गोलाकार कोड प्लेट पर रेडियल दिशा के साथ कई संकेंद्रित कोड चैनल होते हैं, और प्रत्येक चैनल प्रकाश-संचारण और गैर-प्रकाश-संचारण क्षेत्रों से बना होता है, और आसन्न कोड चैनलों के क्षेत्रों की संख्या दोगुनी होती है, और कोड प्लेट पर कोड चैनलों की संख्या बाइनरी अंकों की संख्या होती है। जब कोड प्लेट अलग-अलग स्थिति में होती है, तो प्रत्येक प्रकाश-संवेदनशील तत्व प्रकाश के अनुसार संबंधित स्तर के संकेत में परिवर्तित हो जाता है या नहीं, जिससे बाइनरी नंबर बनता है।

इस प्रकार के एनकोडर की विशेषता यह है कि इसमें किसी काउंटर की आवश्यकता नहीं होती है और रोटरी अक्ष की किसी भी स्थिति पर स्थिति के अनुरूप एक निश्चित डिजिटल कोड पढ़ा जा सकता है। जाहिर है, जितने अधिक कोड चैनल होंगे, उतना ही उच्च रिज़ॉल्यूशन होगा, और एन-बिट बाइनरी रिज़ॉल्यूशन वाले एनकोडर के लिए, कोड डिस्क में एन कोड चैनल होने चाहिए। वर्तमान में, चीन में 16-बिट निरपेक्ष एनकोडर उत्पाद हैं।

3, एनकोडर का कार्य सिद्धांत

केंद्र में अक्ष के साथ एक फोटोइलेक्ट्रिक कोड डिस्क द्वारा, उस पर गोलाकार पास और गहरे शिलालेख रेखाएं हैं, और इसे पढ़ने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक संचारण और प्राप्त करने वाले उपकरण हैं, और साइन तरंग संकेतों के चार समूहों को ए, बी, सी और डी में जोड़ा गया है। प्रत्येक साइन तरंग 90 डिग्री चरण अंतर (एक परिधि तरंग के सापेक्ष 360 डिग्री) से भिन्न होती है, और सी और डी सिग्नल उलटे होते हैं और ए और बी चरणों पर आरोपित होते हैं, जो स्थिर संकेत को बढ़ा सकते हैं; और शून्य स्थिति संदर्भ स्थिति का प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रत्येक क्रांति के लिए एक और जेड चरण पल्स आउटपुट होता है।

चूंकि दो चरण ए और बी 90 डिग्री से भिन्न होते हैं, इसलिए यह तुलना की जा सकती है कि चरण ए सामने है या चरण बी एनकोडर के आगे और पीछे के घुमाव को समझने के लिए सामने है, और एनकोडर के शून्य संदर्भ बिट को शून्य पल्स के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। एनकोडर कोड प्लेट सामग्री कांच, धातु, प्लास्टिक हैं, कांच कोड प्लेट कांच पर बहुत पतली उत्कीर्ण रेखा जमा होती है, इसकी थर्मल स्थिरता अच्छी होती है, उच्च परिशुद्धता, धातु कोड प्लेट सीधे गुजरने के लिए और उत्कीर्ण रेखा नहीं होती है, नाजुक नहीं होती है, लेकिन क्योंकि धातु की एक निश्चित मोटाई होती है, सटीकता सीमित होती है, इसकी थर्मल स्थिरता कांच की तुलना में परिमाण का एक क्रम खराब होती है, प्लास्टिक कोड प्लेट आर्थिक है, इसकी लागत कम है, लेकिन सटीकता, थर्मल स्थिरता, जीवन खराब हैं कुछ।

रिज़ॉल्यूशन - एनकोडर द्वारा 360 डिग्री घूर्णन पर कितनी आर-पार या गहरी उत्कीर्ण रेखाएं प्रदान करने को रिज़ॉल्यूशन कहा जाता है, जिसे रिज़ॉल्यूशन इंडेक्सिंग के रूप में भी जाना जाता है, या सीधे तौर पर कितनी लाइनें, आम तौर पर 5 ~ 10000 लाइनें प्रति क्रांति इंडेक्सिंग कहा जाता है।

4， स्थिति माप और प्रतिक्रिया नियंत्रण सिद्धांत

एनकोडर लिफ्ट, मशीन टूल्स, मटेरियल प्रोसेसिंग, मोटर फीडबैक सिस्टम, साथ ही मापन और नियंत्रण उपकरणों में एक अत्यंत महत्वपूर्ण स्थान रखते हैं। एनकोडर एक रिसीवर के माध्यम से ऑप्टिकल सिग्नल को TTL (HTL) के इलेक्ट्रिकल सिग्नल में बदलने के लिए एक ग्रेटिंग और एक इन्फ्रारेड लाइट स्रोत का उपयोग करता है। TTL स्तर की आवृत्ति और उच्च स्तरों की संख्या का विश्लेषण करके, मोटर के घूर्णन कोण और घूर्णन स्थिति को दृष्टिगत रूप से दर्शाया जाता है।

चूंकि कोण और स्थिति को सटीक रूप से मापा जा सकता है, इसलिए एनकोडर और इन्वर्टर को एक बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली में बनाया जा सकता है ताकि नियंत्रण को अधिक सटीक बनाया जा सके, यही कारण है कि लिफ्ट, मशीन टूल्स आदि का उपयोग इतनी सटीकता से किया जा सकता है।

5，सारांश 

संक्षेप में, हम समझते हैं कि एनकोडर को उनकी संरचना के अनुसार वृद्धिशील और निरपेक्ष में विभाजित किया जाता है, और वे दोनों अन्य संकेतों, जैसे ऑप्टिकल सिग्नल, को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं जिनका विश्लेषण और नियंत्रण किया जा सकता है। हमारे जीवन में आम लिफ्ट और मशीन टूल्स मोटर के सटीक समायोजन पर आधारित होते हैं, और इलेक्ट्रिकल सिग्नल के फीडबैक क्लोज्ड-लूप नियंत्रण के माध्यम से, इन्वर्टर के साथ एनकोडर भी सटीक नियंत्रण प्राप्त करने का एक प्राकृतिक तरीका है।