انتخاب رمزگذار چرخشی مناسب

در زمان انتخاب رمزگذار چرخشی، باید اول از همه این موضوع را در نظر بگیرید که آیا می خواهید از یک رمزگذار فزاینده (افزایشی) استفاده کنید یا از یک رمزگذار مطلق استفاده نمایید ؟

•  رمزگذار چرخشی افزایشی متناسب با چرخش محور ، پالس هایی را تولید می کند. یک پالس یا رویش یک سیگنال دیجتالی مربعی می باشد. وضوح رمزگذار به تعداد   افزایش هر دور بستگی دارد. هر زمانی که منبع تغذیه قطع می شود باید از اول شروع شود.
•  رمزگذار چرخشی مطلق شمارنده خودش را یکپارچه و ترکیب می کند، این رمزگذار در صورتی که منبع تغذیه قطع شود، آخرین مقدار ثبت شده را ذخیره می کند.
   یک انکودر افزایشی مقرون به صرفه تر است، اما اگر با موارد زیر رو به رو شدید باید یک انکودر چرخشی مطلق را انتخاب کنید.
•  تنظیم مجدد رمزگذار چرخشی برای مورد شما مضر است؛
•  ممکن است در سیستم پردازش سینگال شما به دلیل نویز اختلال به وجود آید، که این نویز می تواند باعث ایجاد پالس های منفی شود.
•  در عدم شمارش پالس ها ممکن است ریسک بالایی اتفاق بیفتد (برای مثال در فرکانس های بالا)
•  حرکت چرخشی دارای نوسان زیادی است و به چرخش کامل مرتبط نمی شود.
•  لازم است که موقعیت واقعی محور را در تمامی زمان ها بدانیم.
•  لازم است تا تعداد دورهایی که کامل شده است را بشماریم. در این نمونه، باید یک کدگذار چرخشی مطلق دارای چندین دور را انتخاب کنید.

زمانی که یک کدگذار چرخشی را انتخاب می کنید، باید همچنین اندازه آن را بر اساس سیستمی که قرار است یکپارچه شود تعریف کنید. همچنین باید فضای مناسب آن تعریف شود، که این فضا شامل قطر خانه ، طول و قطر محور خروجی (توپر یا خالی) می شود.
درنهایت، لازم است که محدودیت های محیطی و مکانیکی را که رمزگذار با آن رو به رو است را مشخص کنیم تا براین اساس سطح محافظتی مناسب انتخاب شود.

انکودر افزایشی چرخشی جابجایی زاویه ای را با توجه به به موقعیت مرجع اندازه گیری می کند. بعد از اینکه برق قطع میشود، سیستم پردازش داده باید برای رمزگذار منتظر بماند تا اطلاعات را به موقعیت مرجع مربوطه بفرستد تا اطلاعات جابجایی زاویه ای را به درستی استخراج کند.

انکودر افزایشی چرخشی با استفاده از فناوری و تکنولوژی های مختلفی طراحی شده اند، که هر کدام از این تکنولوژی ها، معایب و مزایای مختص به خود دارند. رایج ترین تکنولوژی هایی که استفاده می شوند عبارتند از:

انکودر افزایشی چرخشی نوری: این رمزگذارها برای خواندن جابجایی زاویه ای از دیودهای ساطع کننده نور استفاده می کنند. این رمزگذارهای چرخشی مقرون به صرفه هستند و رزولوشن بالایی (دقت بالایی) را عرضه می کنند. از این تکنولوژی به طور گسترده در صنعت استفاده می شود، اما اگر در محیط پرخطر و دارای ریسک زیاد (گرد و غبار، روغن و غیره) وجود داشته باشد، سیستم اسکن نوری می تواند با اختلال رو به رو شود.

انکودر افزایشی چرخشی مغناطیسی: پالس ها توسط آهنربا نور را ساطع می کنند. این فناوری به طور معمول در صنعت استفاده می شود، به این دلیل که رمزگذارهای مغناطیسی کمتر در معرض خطر رسوب قرار دارند.

علیرغم اصول عملیاتی رمزگذار چرخشی، سیگنال خروجی مجموعه ای از پالس هاست که کد دودویی را ایجاد می کند. برای مثال توالی 0 و 1 هایی که با توجه به رزولوشن رمرگذار، به جابجایی زاویه ای مرتبط است. این سیگنال می تواند برای تعیین جهت مسیر، مقدار مسیر با توجه به موقعیت مرجع، سرعت یا شتاب استفاده شود.

با استفاده از رمزگذار افزایشی، شما می توانید سیم های رمرگذار را به ورودی های PLC متصل کنید. ورودی هایی که باید استفاده کنید توسط فرکانس عملیاتی رمزگذار تعیین می شود. این فرکانس با سرعت چرخش محور و رزولوشن رمزگذار متناسب است. در نمونه هایی با فرکانس بالا، از سیگنالی که با موقعیت مرجع مرتبط می باشد استفاده می شود تا خطاهای شمارشی برای پالس های مشخصی که به حساب نیامده اند اصلاح شود.

درحالت کلی، رمزگذار چرخشی دارای 5 تا 12 خروجی (سیم یا پایانه های اتصال) است، که باید به شمارنده متصل شوند. در نمونه ای که دارای 5 خروجی است، از دو سیم برای منبع تغذیه و از سه تای دیگر برای ارسال سیگنال های مرتبط به جابجایی زاویه ای استفاده می شود.

رمزگذار چرخشی مطلق به محض اینکه روشن می شود، موقعیت زاویه ای را نشان می دهد. به طور مداوم سیگنالی را تحویل می دهد که متناظر با موقعیت واقعی محور است که به آن متصل است. در حالت کلی دو نوع رمزگذار مطلق داریم:

• رمزگذار چرخشی تک دور که موقعیت محور را نشان می دهد. مقداری که توسط رمزگذار ارسال می شود برای هر دور یکسان است. براساس یک رمزگذار چرخشی تک دور ساده می توان موقعیت محور (حتی در زمانی که ثابت است) و همچنین اطلاعات مرتبط با جابه جایی زاویه ای را در هر زمان دانست.                                                       
• رمزگذار چرخشی چند دور رمزگذارهای چرخشی ثانویه را ادغام می کند تا علاوه بر نمایش موقعیت محور، تعداد دورهای اجرا شده را نیز نشان دهد.

همانند انکودر افزایشی دوار، فناوری که بیشتر برای رمزگذارهای چرخشی مطلق استفاده می شود، فناوری نوری است . این فناوری سطح دقت بالایی را عرضه می کند. این فناوری به دلیل ریسک و خطر انحراف به خاطر گرد و غبار، روغن و غیره ممکن است حساس باشد . بدین منظور در کنار این موضوع از فناوری مغناطیسی هم استفاده می شود.
با استفاده از یک رمزگذار چرخشی مطلق، موقعیت محور با استفاده از کد منحصر به فردی که در زمان روشن شدن رمزگذار ارسال می شود، تعریف می شود. موقعیت محور با استفاده از کد می تواند اجرا شود یا می تواند به شکل سیگنال دیجیتالی از طریق سیستم میدانی مانند SSI، CANopen یا Profinet منتقل شود.

رزولوشن رمزگذار چرخشی به حداکثر تعداد نقاطی که می تواند در یک دور اندازه گیری کند وابسته است. برای یک رمزگذار چرخشی افزایشی، رزولوشن به طور مستقیم به تعداد پالس هایی که در هر دور تحویل داده می شود مرتبط می باشد. برای یک رمزگذار چرخشی مطلق، رزولوشن به تعداد بیت کد اجرا شده بستگی دارد. برای مثال یک رمزگذار 16 بیتی، در هر دور رزولوشن 65536 نقطه دارد.

باید رزولوشنی از رمزگذار را انتخاب کنید که بتواند تمامی نیازهای موارد استفاده تان و همچنین دقت مولفه های مکانیکی را که یک زنجیره اندازه گیری را تشکیل می دهد برآورده کند. رمزگذار به یک دستگاه الکترونیکی، به یک کنترل کننده یا شمارنده متصل است که دارای حداکثر فرکانس ورودی میباشد. یک رمزگذار افزایشی با رزولشون بالا، نسبت به رمزگذار افزایشی با رزولوشن پایین در هر دور تعداد پالس های بیشتری را ارائه می دهد. با توجه به سرعت چرخشی که توسط برنامه اعمال میشود، سیگنال خروجی رمزگذار ممکن است نسبت به دستگاهی که به رمزگذار متصل می شود فرکانس بالاتری داشته باشد. در این نمونه، نیاز است که از یک رمزگذار چرخشی با رزولوشن پایین تر استفاده شود.

مونتاژ رمزگذار چرخشی به شکل آن بستگی دارد. بنابراین باید این موضوع در نظر گرفته شود که رمزگذار چرخشی به چه صورت به محوری که قرار است اندازه گیری شود متصل می شود.

در حالت کلی سه روش مونتاژ وجود دارد:

•  یک رمزگذار چرخشی با محور سخت و جامد که می تواند به شکل های مختلفی مثل استوانه کوتاه شده، مربعی شکل یا شش ضلعی وجود داشته باشد. این نوع از رمزگذار می تواند بر روی انتهای یک محور توخالی برای مثال یک چرخ دنده نصب شود.
•  یک رمزگذار چرخشی با محور تو خالی که در این جا میله می تواند در داخلش قرار بگیرد.
•  یک رمزگذار چرخشی با دو قسمت. این رمزگذار شامل یک دیسک می شود که در انتهای محور نصب می شود و همچنین یک سر پیکاپ که می تواند بر بالای دیسک ثابت شود.

در زمان انتخاب رمزگذار چرخشی، باید اول از همه این موضوع را در نظر بگیرید که آیا می خواهید از یک رمزگذار فزاینده (افزایشی) استفاده کنید یا از یک رمزگذار مطلق استفاده نمایید ؟

•  رمزگذار چرخشی افزایشی متناسب با چرخش محور ، پالس هایی را تولید می کند. یک پالس یا رویش یک سیگنال دیجتالی مربعی می باشد. وضوح رمزگذار به تعداد   افزایش هر دور بستگی دارد. هر زمانی که منبع تغذیه قطع می شود باید از اول شروع شود.
•  رمزگذار چرخشی مطلق شمارنده خودش را یکپارچه و ترکیب می کند، این رمزگذار در صورتی که منبع تغذیه قطع شود، آخرین مقدار ثبت شده را ذخیره می کند.
   یک انکودر افزایشی مقرون به صرفه تر است، اما اگر با موارد زیر رو به رو شدید باید یک انکودر چرخشی مطلق را انتخاب کنید.
•  تنظیم مجدد رمزگذار چرخشی برای مورد شما مضر است؛
•  ممکن است در سیستم پردازش سینگال شما به دلیل نویز اختلال به وجود آید، که این نویز می تواند باعث ایجاد پالس های منفی شود.
•  در عدم شمارش پالس ها ممکن است ریسک بالایی اتفاق بیفتد (برای مثال در فرکانس های بالا)
•  حرکت چرخشی دارای نوسان زیادی است و به چرخش کامل مرتبط نمی شود.
•  لازم است که موقعیت واقعی محور را در تمامی زمان ها بدانیم.
•  لازم است تا تعداد دورهایی که کامل شده است را بشماریم. در این نمونه، باید یک کدگذار چرخشی مطلق دارای چندین دور را انتخاب کنید.

زمانی که یک کدگذار چرخشی را انتخاب می کنید، باید همچنین اندازه آن را بر اساس سیستمی که قرار است یکپارچه شود تعریف کنید. همچنین باید فضای مناسب آن تعریف شود، که این فضا شامل قطر خانه ، طول و قطر محور خروجی (توپر یا خالی) می شود.
درنهایت، لازم است که محدودیت های محیطی و مکانیکی را که رمزگذار با آن رو به رو است را مشخص کنیم تا براین اساس سطح محافظتی مناسب انتخاب شود.