મારી મોટર પર એન્કોડરની શા માટે જરૂર છે? એન્કોડર કેવી રીતે કામ કરે છે?

એન્કોડર શું છે?

મોટર ઓપરેશન દરમિયાન, વર્તમાન, પરિભ્રમણ ગતિ અને ફરતી શાફ્ટની પરિઘ દિશાની સંબંધિત સ્થિતિ જેવા પરિમાણોનું રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ મોટરની સ્થિતિ નક્કી કરે છે.મોટરશરીર અને ખેંચવામાં આવતા સાધનો, અને વધુમાં, મોટર અને સાધનોની ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓનું રીઅલ-ટાઇમ નિયંત્રણ, આમ સર્વિંગ, ગતિ નિયમન અને અન્ય ઘણા ચોક્કસ કાર્યોને સાકાર કરે છે.

અહીં, ફ્રન્ટ-એન્ડ માપન તત્વ તરીકે એન્કોડરનો ઉપયોગ માત્ર માપન પ્રણાલીને ખૂબ જ સરળ બનાવે છે, પણ ચોક્કસ, વિશ્વસનીય અને શક્તિશાળી પણ બનાવે છે.

એન્કોડર એ એક રોટરી સેન્સર છે જે ફરતા ભાગોની સ્થિતિ અને વિસ્થાપનને ડિજિટલ પલ્સ સિગ્નલોની શ્રેણીમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે નિયંત્રણ સિસ્ટમ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે જેથી સાધનોની ઓપરેટિંગ સ્થિતિને સમાયોજિત કરવા અને બદલવા માટે આદેશોની શ્રેણી જારી કરી શકાય. જો એન્કોડરને ગિયર બાર અથવા સ્ક્રુ સ્ક્રૂ સાથે જોડવામાં આવે, તો તેનો ઉપયોગ રેખીય ગતિશીલ ભાગોની સ્થિતિ અને વિસ્થાપનની ભૌતિક માત્રાને માપવા માટે પણ થઈ શકે છે.

એન્કોડરનું મૂળભૂત વર્ગીકરણ

એન્કોડર એ ચોકસાઇ માપન ઉપકરણો, કોડિંગ, રૂપાંતર, સંદેશાવ્યવહાર, ટ્રાન્સમિશન અને સિગ્નલ ડેટાના સંગ્રહ માટે સિગ્નલ અથવા ડેટાનું યાંત્રિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક નજીકનું સંયોજન છે.
એન્કોડર એક ચોકસાઇ માપન ઉપકરણ છે જે યાંત્રિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોને જોડે છે જેથી સિગ્નલો અને ડેટાને એન્કોડ, કન્વર્ટ, કોમ્યુનિકેશન, ટ્રાન્સમિટ અને સ્ટોર કરી શકાય. વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર, એન્કોડરનું વર્ગીકરણ નીચે મુજબ છે: કોડ ડિસ્ક અને કોડ સ્કેલ: કોડ સ્કેલ એન્કોડર તરીકે ઓળખાતા ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલોમાં રેખીય વિસ્થાપન, કોડ ડિસ્ક માટે ટેલિકોમ્યુનિકેશનમાં કોણીય વિસ્થાપન, - ઇન્ક્રીમેન્ટલ એન્કોડર: અલગ દરને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે પ્રતિ વળાંક પલ્સની સંખ્યા માટે સ્થિતિ, કોણ અને લેપ્સની સંખ્યા વગેરે પ્રદાન કરવા માટે. -સંપૂર્ણ એન્કોડર: કોણીય વૃદ્ધિમાં સ્થિતિ, કોણ અને ક્રાંતિની સંખ્યા જેવી માહિતી પ્રદાન કરો, દરેક કોણીય વૃદ્ધિને એક અનન્ય કોડ આપવામાં આવે છે.
-હાઇબ્રિડ એબ્સોલ્યુટ એન્કોડર્સ: હાઇબ્રિડ એબ્સોલ્યુટ એન્કોડર્સ માહિતીના બે સેટ આઉટપુટ કરે છે: માહિતીના એક સેટનો ઉપયોગ ચુંબકીય ધ્રુવોની સ્થિતિ શોધવા માટે થાય છે, જેમાં સંપૂર્ણ માહિતીનું કાર્ય હોય છે; બીજો સેટ ઇન્ક્રીમેન્ટલ એન્કોડર્સની આઉટપુટ માહિતી જેવો જ છે.

સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા એન્કોડર્સ માટેમોટર્સ

ઇન્ક્રીમેન્ટલ એન્કોડર

ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણના સિદ્ધાંતનો સીધો ઉપયોગ કરીને ચોરસ તરંગ પલ્સ A, B અને Z ના ત્રણ સેટ આઉટપુટ કરો. A, B ના બે સેટ 90o ના પલ્સ ફેઝ ડિફરન્સ સાથે, પરિભ્રમણની દિશા સરળતાથી નક્કી કરી શકાય છે; દરેક વળાંક પર Z-ફેઝ, સંદર્ભ બિંદુ સ્થિતિ માટે વપરાય છે. ફાયદા: બાંધકામનો સરળ સિદ્ધાંત, હજારો કલાક કે તેથી વધુનું સરેરાશ યાંત્રિક જીવન, મજબૂત એન્ટિ-હસ્તક્ષેપ ક્ષમતા, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા, લાંબા-અંતરના ટ્રાન્સમિશન માટે યોગ્ય. ગેરફાયદા: શાફ્ટ રોટેશનની સંપૂર્ણ સ્થિતિ માહિતી આઉટપુટ કરવામાં અસમર્થ.

સંપૂર્ણ એન્કોડર્સ

ડાયરેક્ટ આઉટપુટ ડિજિટલ સેન્સર, સેન્સર ગોળાકાર કોડ ડિસ્ક, સંખ્યાબંધ કેન્દ્રિત કોડ ચેનલોની રેડિયલ દિશામાં, દરેક ચેનલ પ્રકાશ-પારદર્શક અને પ્રકાશ-અભેદ્ય ક્ષેત્રો દ્વારા સંલગ્ન કોડ ચેનલ ક્ષેત્રોની સંખ્યાની રચના વચ્ચેનો ડબલ સંબંધ છે. કોડ ડિસ્ક પર કોડ ચેનલોની સંખ્યા એ કોડ ચેનલોની સંખ્યા પર બાઈનરી અંકોની સંખ્યા છે, તેના કોડ ડિસ્કના બિટ્સની સંખ્યા છે, પ્રકાશ સ્ત્રોતની બાજુના કોડ ડિસ્કમાં, દરેક કોડ ચેનલને અનુરૂપ બીજી બાજુ એક પ્રકાશ-સંવેદનશીલ તત્વ છે; જ્યારે કોડ ડિસ્ક અલગ સ્થિતિમાં હોય છે, ત્યારે પ્રકાશ-સંવેદનશીલ તત્વ પ્રકાશ અનુસાર અનુરૂપ સ્તરના સિગ્નલને બાઈનરી નંબર બનાવવા માટે રૂપાંતરિત કરે છે. જ્યારે કોડ ડિસ્ક અલગ અલગ સ્થિતિમાં હોય છે, ત્યારે દરેક ફોટોસેન્સિટિવ તત્વ અનુરૂપ સ્તરના સિગ્નલને પ્રકાશિત થાય છે કે નહીં તે મુજબ રૂપાંતરિત કરે છે.

આ પ્રકારના એન્કોડરની લાક્ષણિકતા એ છે કે તેને કાઉન્ટરની જરૂર હોતી નથી અને ફરતી શાફ્ટની કોઈપણ સ્થિતિમાં સ્થિતિને અનુરૂપ એક નિશ્ચિત ડિજિટલ કોડ વાંચી શકાય છે. સ્વાભાવિક રીતે, કોડ ચેનલ જેટલી વધુ હશે, તેટલું વધારે રિઝોલ્યુશન હશે, N-બીટ બાઈનરી રિઝોલ્યુશનવાળા એન્કોડર માટે, કોડ ડિસ્કમાં N બારકોડ ચેનલ હોવી આવશ્યક છે. હાલમાં, 16-બીટ સંપૂર્ણ એન્કોડર ઉત્પાદનો છે.

એન્કોડર કાર્ય સિદ્ધાંત

ફોટોઇલેક્ટ્રિક કોડ પ્લેટના શાફ્ટવાળા કેન્દ્ર દ્વારા, જેમાં કાળી રેખાઓ દ્વારા રિંગ હોય છે, ત્યાં વાંચવા માટે ફોટોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર ઉપકરણો છે, જે A, B, C, D માં જોડાયેલા સાઈન વેવ સિગ્નલોના ચાર સેટ મેળવવા માટે, દરેક સાઈન વેવ 90 ડિગ્રીના તબક્કા તફાવત સાથે (360 ડિગ્રી માટે પરિઘ તરંગની તુલનામાં), C, D સિગ્નલ વ્યુત્ક્રમ, A, B ટુ-ફેઝ પર સુપરઇમ્પોઝ કરે છે, જેને સિગ્નલને સ્થિર કરવા માટે વધારી શકાય છે; અને બીજો દરેક વળાંક શૂન્ય સ્થિતિ સંદર્ભ સ્થિતિ વતી Z-ફેઝ પલ્સ આઉટપુટ કરવા માટે છે.
A, B બે તબક્કાના તફાવતમાં 90 ડિગ્રી હોવાથી, આગળના A તબક્કા અથવા આગળના B તબક્કા સાથે સરખામણી કરી શકાય છે, જેથી એન્કોડર પોઝિટિવ અને રિવર્સ પરિભ્રમણને ઓળખી શકાય, શૂન્ય પલ્સ દ્વારા, તમે એન્કોડરની શૂન્ય સંદર્ભ સ્થિતિ મેળવી શકો છો.

એન્કોડર ડિસ્ક મટિરિયલમાં કાચ, ધાતુ, પ્લાસ્ટિક હોય છે, કાચની ડિસ્ક ખૂબ જ પાતળી કોતરણીવાળી લાઇન પર કાચમાં જમા થાય છે, તેની થર્મલ સ્થિરતા સારી છે, ઉચ્ચ ચોકસાઇ, ધાતુની ડિસ્ક સીધી કોતરણીવાળી લાઇન પસાર કરવા અને ન પસાર કરવા માટે, નાજુક નથી, પરંતુ ધાતુની ચોક્કસ જાડાઈને કારણે, ચોકસાઇ મર્યાદિત છે, અને તેની થર્મલ સ્થિરતા કાચ કરતાં વધુ ખરાબ હશે, પ્લાસ્ટિક ડિસ્ક આર્થિક છે, તેની કિંમત ઓછી છે, પરંતુ ચોકસાઈ, થર્મલ સ્થિરતા, આયુષ્ય વધુ ખરાબ છે. પ્લાસ્ટિક ડિસ્ક આર્થિક છે, પરંતુ ચોકસાઈ, થર્મલ સ્થિરતા અને આયુષ્ય વધુ ખરાબ છે.

રિઝોલ્યુશન - 360 ડિગ્રી પરિભ્રમણ દીઠ કેટલી થ્રુ અથવા ડાર્ક લાઇનો પૂરી પાડતું એન્કોડર રિઝોલ્યુશન કહેવાય છે, જેને ઇન્ડેક્સનું રિઝોલ્યુશન પણ કહેવાય છે, અથવા સીધી રીતે કેટલી લાઇનો કહેવાય છે, સામાન્ય રીતે પ્રતિ ક્રાંતિ ઇન્ડેક્સ 5 ~ 10,000 લાઇનો.

સ્થિતિ માપન અને પ્રતિસાદ નિયંત્રણ સિદ્ધાંતો

લિફ્ટ્સ, મશીન ટૂલ્સ, મટીરીયલ પ્રોસેસિંગ, મોટર ફીડબેક સિસ્ટમ્સ અને માપન અને નિયંત્રણ સાધનોમાં એન્કોડર્સ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ સ્થાન ધરાવે છે. એન્કોડર્સ રીસીવર દ્વારા ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોને TTL (HTL) ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઓપ્ટિકલ ગ્રેટિંગ્સ અને ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરે છે, જે TTL સ્તરની આવર્તન અને ઉચ્ચ સ્તરોની સંખ્યાનું વિશ્લેષણ કરીને મોટરના પરિભ્રમણ કોણ અને સ્થિતિને દૃષ્ટિની રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે.

કોણ અને સ્થિતિ સચોટ રીતે માપી શકાય છે, તેથી નિયંત્રણને વધુ ચોક્કસ બનાવવા માટે એન્કોડર અને ઇન્વર્ટર સાથે બંધ-લૂપ નિયંત્રણ સિસ્ટમ બનાવવી શક્ય છે, તેથી જ લિફ્ટ, મશીન ટૂલ્સ વગેરેનો આટલી સચોટ ઉપયોગ કરી શકાય છે.

સારાંશ

સારાંશમાં, આપણે સમજીએ છીએ કે એન્કોડરને માળખા અનુસાર વૃદ્ધિશીલ અને સંપૂર્ણ બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, તે અન્ય સિગ્નલો પણ છે, જેમ કે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલો, વિદ્યુત સંકેતોમાં જેનું વિશ્લેષણ અને નિયંત્રણ કરી શકાય છે. અને આપણે સામાન્ય લિફ્ટમાં રહીએ છીએ, મશીન ટૂલ્સ ફક્ત મોટરના ચોક્કસ નિયમન પર આધારિત છે, વિદ્યુત સિગ્નલના પ્રતિસાદ દ્વારા બંધ-લૂપ નિયંત્રણ, ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર સાથે એન્કોડર પણ ચોક્કસ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવા માટે એક બાબત છે.