मुझे अपनी मोटर पर एनकोडर की ज़रूरत क्यों है? एनकोडर कैसे काम करते हैं?

एनकोडर क्या है?

मोटर संचालन के दौरान, धारा, घूर्णन गति और घूर्णन शाफ्ट की परिधिगत दिशा की सापेक्ष स्थिति जैसे मापदंडों की वास्तविक समय निगरानी मोटर की स्थिति निर्धारित करती है।मोटरशरीर और खींचे जा रहे उपकरण, और इसके अलावा, मोटर और उपकरण की परिचालन स्थितियों का वास्तविक समय नियंत्रण, इस प्रकार सर्वोइंग, गति विनियमन, और कई अन्य विशिष्ट कार्यों को साकार करना।

यहां, फ्रंट-एंड माप तत्व के रूप में एनकोडर का अनुप्रयोग न केवल माप प्रणाली को बहुत सरल बनाता है, बल्कि सटीक, विश्वसनीय और शक्तिशाली भी बनाता है।

एनकोडर एक घूर्णनशील सेंसर है जो घूमते हुए पुर्जों की स्थिति और विस्थापन को डिजिटल पल्स संकेतों की एक श्रृंखला में परिवर्तित करता है, जिन्हें नियंत्रण प्रणाली द्वारा एकत्रित और संसाधित किया जाता है ताकि उपकरण की परिचालन स्थिति को समायोजित और परिवर्तित करने के लिए आदेशों की एक श्रृंखला जारी की जा सके। यदि एनकोडर को गियर बार या स्क्रू स्क्रू के साथ जोड़ा जाता है, तो इसका उपयोग रैखिक गतिशील पुर्जों की स्थिति और विस्थापन की भौतिक मात्राओं को मापने के लिए भी किया जा सकता है।

एनकोडर का मूल वर्गीकरण

एनकोडर सटीक माप उपकरणों का एक यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक निकट संयोजन है, जो सिग्नल या डेटा को कोडिंग, रूपांतरण, संचार, संचरण और सिग्नल डेटा के भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है।
एनकोडर एक सटीक मापक उपकरण है जो यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को मिलाकर संकेतों और डेटा को एनकोड, परिवर्तित, संचारित, प्रेषित और संग्रहीत करता है। विभिन्न विशेषताओं के अनुसार, एनकोडर का वर्गीकरण इस प्रकार है: कोड डिस्क और कोड स्केल: विद्युत संकेतों में रैखिक विस्थापन जिसे कोड स्केल एनकोडर कहते हैं, कोड डिस्क के लिए दूरसंचार में कोणीय विस्थापन, - वृद्धिशील एनकोडर: स्थिति, कोण और चक्करों की संख्या आदि प्रदान करने के लिए, प्रति चक्कर स्पंदों की संख्या को अलग करने की दर निर्धारित करने के लिए। - निरपेक्ष एनकोडर: कोणीय वृद्धि में स्थिति, कोण और चक्करों की संख्या जैसी जानकारी प्रदान करता है, प्रत्येक कोणीय वृद्धि को एक विशिष्ट कोड दिया जाता है।
-हाइब्रिड निरपेक्ष एनकोडर: हाइब्रिड निरपेक्ष एनकोडर सूचना के दो सेट आउटपुट करते हैं: सूचना के एक सेट का उपयोग चुंबकीय ध्रुवों की स्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है, जिसमें निरपेक्ष सूचना का कार्य होता है; दूसरा सेट वृद्धिशील एनकोडर की आउटपुट सूचना के समान ही होता है।

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले एनकोडरमोटर्स

वृद्धिशील एनकोडर

प्रकाश-विद्युत रूपांतरण के सिद्धांत का सीधा उपयोग करके वर्ग तरंग स्पंदों A, B और Z के तीन सेटों का आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है। A और B के दो स्पंदों के कलांतर 90° है, जिससे घूर्णन की दिशा आसानी से निर्धारित की जा सकती है; Z-चरण प्रत्येक घुमाव पर एक स्पंद होता है, जिसका उपयोग संदर्भ बिंदु की स्थिति निर्धारित करने के लिए किया जाता है। लाभ: निर्माण का सरल सिद्धांत, हज़ारों घंटे या उससे अधिक का औसत यांत्रिक जीवन, प्रबल हस्तक्षेप-रोधी क्षमता, उच्च विश्वसनीयता, लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयुक्त। नुकसान: शाफ्ट घूर्णन की पूर्ण स्थिति की जानकारी आउटपुट करने में असमर्थ।

निरपेक्ष एनकोडर

प्रत्यक्ष आउटपुट डिजिटल सेंसर, सेंसर परिपत्र कोड डिस्क के साथ रेडियल दिशा में कई गाढ़ा कोड चैनल, प्रत्येक चैनल के बीच प्रकाश-पारदर्शी और प्रकाश-अभेद्य क्षेत्रों की संरचना के बीच आसन्न कोड चैनल क्षेत्रों की संख्या के बीच एक दोहरा संबंध है कोड डिस्क पर कोड चैनलों की संख्या बाइनरी अंकों की संख्या है कोड चैनलों की संख्या इसके कोड डिस्क के बिट्स की संख्या है, प्रकाश स्रोत के पक्ष के कोड डिस्क में, प्रत्येक कोड चैनल के अनुरूप दूसरी तरफ एक प्रकाश-संवेदनशील तत्व होता है; जब कोड डिस्क एक अलग स्थिति में होती है, तो प्रकाश के अनुसार प्रकाश-संवेदनशील तत्व या बाइनरी नंबर बनाने के लिए इसी स्तर के संकेत को परिवर्तित करता है या नहीं। जब कोड डिस्क अलग-अलग स्थिति में होती है, तो प्रत्येक प्रकाश संवेदनशील तत्व संबंधित स्तर के संकेत को इस आधार पर परिवर्तित करता है कि यह प्रकाशित है या नहीं, एक बाइनरी नंबर बनाने के लिए।

इस प्रकार के एनकोडर की विशेषता यह है कि इसमें किसी काउंटर की आवश्यकता नहीं होती और घूर्णन शाफ्ट की किसी भी स्थिति पर स्थिति के अनुरूप एक निश्चित डिजिटल कोड पढ़ा जा सकता है। स्पष्टतः, कोड चैनल जितना बड़ा होगा, रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा। N-बिट बाइनरी रिज़ॉल्यूशन वाले एनकोडर के लिए, कोड डिस्क में N बारकोड चैनल होना आवश्यक है। वर्तमान में, 16-बिट निरपेक्ष एनकोडर उत्पाद उपलब्ध हैं।

एनकोडर कार्य सिद्धांत

फोटोइलेक्ट्रिक कोड प्लेट के शाफ्ट के साथ एक केंद्र द्वारा, जिसमें गहरे रेखाओं के माध्यम से एक अंगूठी होती है, पढ़ने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक ट्रांसमीटर और रिसीवर डिवाइस होते हैं, जो ए, बी, सी, डी में संयुक्त साइन वेव सिग्नल के चार सेट प्राप्त करते हैं, प्रत्येक साइन वेव 90 डिग्री के चरण अंतर के साथ (360 डिग्री के लिए एक परिधीय तरंग के सापेक्ष), सी, डी सिग्नल उलटा, ए, बी दो-चरण पर आरोपित होता है, जिसे सिग्नल को स्थिर करने के लिए बढ़ाया जा सकता है; और दूसरा हर मोड़ पर शून्य स्थिति संदर्भ स्थिति की ओर से एक जेड-चरण पल्स आउटपुट करता है।
चूंकि ए, बी दो चरण अंतर 90 डिग्री है, इसलिए सामने के ए चरण या सामने के बी चरण के साथ तुलना की जा सकती है, ताकि एनकोडर के सकारात्मक और रिवर्स रोटेशन को समझने के लिए, शून्य पल्स के माध्यम से, आप एनकोडर की शून्य संदर्भ स्थिति प्राप्त कर सकते हैं।

एनकोडर डिस्क सामग्री में ग्लास, धातु, प्लास्टिक होते हैं, ग्लास डिस्क को बहुत पतली उत्कीर्ण रेखा पर ग्लास में जमा किया जाता है, इसकी थर्मल स्थिरता अच्छी होती है, उच्च परिशुद्धता, धातु डिस्क सीधे उत्कीर्ण रेखा को पार करने और न करने के लिए, नाजुक नहीं होती है, लेकिन धातु की एक निश्चित मोटाई के कारण, परिशुद्धता सीमित होती है, और इसकी थर्मल स्थिरता परिमाण के क्रम के ग्लास की तुलना में खराब होगी, प्लास्टिक डिस्क किफायती है, इसकी लागत कम है, लेकिन सटीकता, थर्मल स्थिरता, जीवन प्रत्याशा बदतर है। प्लास्टिक डिस्क किफायती हैं, लेकिन सटीकता, थर्मल स्थिरता और जीवन काल बदतर हैं।

संकल्प - एनकोडर 360 डिग्री रोटेशन के प्रति कितने माध्यम से या अंधेरे लाइनों को प्रदान करने के लिए संकल्प कहा जाता है, जिसे सूचकांक के संकल्प के रूप में भी जाना जाता है, या सीधे कहा जाता है कि कितनी लाइनें हैं, आम तौर पर 5 ~ 10,000 लाइनें प्रति क्रांति सूचकांक।

स्थिति मापन और प्रतिक्रिया नियंत्रण सिद्धांत

लिफ्टों, मशीन टूल्स, सामग्री प्रसंस्करण, मोटर फीडबैक प्रणालियों और मापन एवं नियंत्रण उपकरणों में एनकोडर अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एनकोडर ऑप्टिकल ग्रेटिंग और इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोतों का उपयोग करके ऑप्टिकल संकेतों को एक रिसीवर के माध्यम से टीटीएल (एचटीएल) विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं, जो टीटीएल स्तर की आवृत्ति और उच्च स्तरों की संख्या का विश्लेषण करके मोटर के घूर्णन कोण और स्थिति को दृष्टिगत रूप से दर्शाता है।

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

सारांश

संक्षेप में, हम समझते हैं कि एनकोडर संरचना के अनुसार वृद्धिशील और निरपेक्ष दो प्रकारों में विभाजित होते हैं। ये अन्य सिग्नल भी होते हैं, जैसे ऑप्टिकल सिग्नल, जिन्हें विद्युत सिग्नल में विभाजित किया जा सकता है जिनका विश्लेषण और नियंत्रण किया जा सकता है। और हम आम लिफ्ट में रहते हैं, मशीन टूल्स केवल मोटर के सटीक विनियमन पर आधारित होते हैं, विद्युत सिग्नल के फीडबैक के माध्यम से क्लोज्ड-लूप नियंत्रण, आवृत्ति कनवर्टर के साथ एनकोडर भी सटीक नियंत्रण प्राप्त करने का एक स्वाभाविक तरीका है।