مهم ترین نکات در خرید انکودر مناسب

مهمترین نکات در خرید انکودر مناسب

انتخاب انکودر مناسب یکی از چالش های جدی در ساخت دستگاه و ماشین آلات صنعتی می باشد. سنسور ها که انکودر هم انواعی از آن ها میباشد، اهمیت بالایی در دستگاه ها و همچنین صنعت دارند و پیشنهاد می شود که همیشه از بهترین و گران ترین آن استفاده شود. زیرا خرابی و ایراد در آن ها می تواند متحمل ضرر و زیان های بسیاری در سیستم شود.

وظیفه اصلی اینکودر گرفتن فیدبک از حرکت و کنترل موقعیت یا سرعت حرکت است. نوعی سنسور تماسی است که میزان حرکت را ثبت کرده و به صورت کد گذاری شده ارسال میکند و برای سیستم های کنترل حلقه بسته (close loop control)به کار می رود. به عنوان مثال در نوار نقاله ها که لازم است پس از مقدار مشخصی حرکت، نقاله متوقف شود و یا شمارشی انجام شود، با اتصال شفت آن به نوار نقاله، مقدار حرکت را اندازه گیری کرده و آن را به کنترلر ارسال میکند.

اگر به دنبال خرید انکودر چرخشی مناسب باشید، فروشندگان عمدتا از:

سایز بدنه
قطر شفت
تعداد پالس
و برند

برای معرفی و فروش انکودر استفاده می کنند. از موارد کاربردی و مهم دیگر در خرید انکودر می توان به موارد زیر اشاره کرد. که در صورت عدم توجه به این نکات، کنترل موقعیت و سرعت مد نظر صورت نخواهد گرفت و یا به اشتباه انجام خواهد شد؛ و از آنجا که این تجهیزات قیمت بسیار بالایی هم دارند در صورت خرید اشتباه آن ها دچار ضرر خواهید شد.

تعداد سیم و نوع خروجی
حداکثر سرعت مجاز چرخش
ولتاژ تغذیه
نوع شفت
و…

انکدر را می توان یکی از حساس ترین قطعات در تجهیزات اتوماسیون صنعتی دانست. برای خرید انکودر مناسب و دستیابی به دقت مناسب در تعیین موقعیت زاویه در ساخت دستگاه صنعتی، لازم است با پارامترهای فنی آن آشنا باشید:

نوع

از لحاظ ساختار کلی به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

انکودر چرخشی ابسولوت Absolute Rotary Encoder
انکودر چرخشی افزایشی incremental Rotary Encoder

ما اینجا فقط در مورد روتاری یا چرخشی ها صحبت می کنیم. در مقابل آن، انکودر خطی یا خط کش هم وجود دارد که کاربردهای متفاوتی دارد.

همان طور که از نام این دو مشخص است یکی به صورت مطلق و ابسولوت و یکی به صورت نسبی و افزایشی اندازه گیری را انجام می دهد. در انکودر ابسولوت هر نقطه مختصات خودش را دارد ولی روتاری انکودر های افزایشی موقعیت خود را به نسبت نقاط قبلی اندازه گیری می کند.

اینکودر ابسولوت بدلیل ساختار پیچیده تر و دقت بالاتر از افزایشی، قیمت بیشتری دارد. در مقابل انکودر افزایشی به دلیل ساده تر بودن، قیمت پایین تری دارد. البته باید توجه نمود که انکودر های افزایشی به خاطر آسانی در راه اندازی و پالس خروجی بسیار بیشتر از انکودر های ابسولوت کاربرد دارند. در پروژه هایی که کالیبره کردن موقعیت زیاد صورت نمی گیرد و چندان مهم نیست، می توان از نوع افزایشی استفاده نمود. همچنین در مواقعی که اندازه گیری سرعت و شتاب مد نظر است و نیازی به کنترل بسیار دقیق موقعیت نیست، می توان از افزایشی بجای ابسولوت استفاده نمود. در ادامه متن به ساختار و کارکرد هر یک از انکودر ها پرداخته خواهد شد.

خود انکودر های ابسولوت به دو نوع سینگل ترن و مولتی ترن تقسیم می شوند. از آنجا که روتاری انکودر های مطلق فقط در یک دور چرخش امکان شمارش دارند و بعد از رسیدن به نقطه اولیه صفر می شوند، در چرخش های بیشتر دچار مشکل می شویم. برای حل این مشکل در کنار صفحه چرخان انکودر باتری و صفحات دیگری قرار داده شده است که در زمان چرخش انکودر این تعداد چرخش ها را مانند عقربه دقیقه شمار ساعت به نسبت عقربه ثانیه شمار در خود ذخیره می کند. روتاری انکودر های مولتی ترن قیمت بسیار بالاتری دارند و در ساختار های خاص مورد استفاده قرار میگیرند.

یکی از کاربرد های روتاری انکودر مولتی ترن در جرثقیل های تور کرین (Tower crane) می باشد؛ که زمانی که جرثقیل خاموش شود، و بار با توجه به شرایط مثل وزش باد جابه جا شود، این خطا در خود انکودر ذخیره می شود.

ولتاژ تغذیه

انکودر ها در ولتاژ خروجی خود بازه ای بین 5 تا 30 ولت می توانند داشته باشند که بستگی به انواع آن دارد. روتاری انکودر لاین درایو 5 ولت، اپن کلکتور 24 ولت و تتم پل با ولتاژ 5 تا 30 کار می کنند.

۵ ولت Line Drive

این نوع فقط با تغذیه 5 ولت می تواند کار کند و ولتاژهای بیشتر باعث آسیب به آن می شود. معمولا در بازار با نام لاین درایو Line Drive شناخته می شود.

مدار داخلی اینکودر لاین درایو به صورتی است که مخالف هر فاز هم وجود دارد، برای همین دقتی بسیار بالا دارد و میزان نویز، کمترین تاثیر را روی خروجی آن میگذارد.

24 ولت Open Collector

24 ولت: این نوع با تغذیه 24 ولت کار می کند و ولتاژ کمتر یا بیشتر باعث آسیب به آن خواهد شد. معمولا با نام اپن کلکتور Open Collector شناخته می شود.

این نوع روتاری اینکودر ها به علت وجود تک ترانزیستور خروجی آن ها یا فقط منفی (NPN) و یا فقط به صورت مثبت (PNP) می باشد.

5 تا 30 ولت Totem-Pole

5 تا 30 ولت: این اینکودر می تواند با تغذیه های مختلف (مثل 5 ، 12 ، 24 و 30 ولت) کار کند. که معمولا با نام Totem-Pole یا Push-Pull شناخته می شوند.

در ساختار این روتاری انکدر ها به علت وجود دو ترانزیستور سری با هم خروجی هم می تواند به صورت منفی و هم به صورت مثبت باشد.

ولتاژ تغذیه تاثیر چندانی روی قیمت ندارد. اما به لحاظ فنی باید مورد دقت قرار گیرد. در اینکودر های 5 تا 24 ولت امکان نویز پذیری بیشتری وجود دارد و حتما باید سیم شیلد دار استفاده نمود.

تعداد سیم

در مطلق تعداد سیم و خروجی آن به نوع ساختار و بیت های خروجی آن بستگی دارد. خروجی بعضی از آنها به صورت اعداد Binary ، بعضی کد Gray و تعدادی هم به صورت اعداد BCD هستند. دقت انکودر های مطلق بر اساس بیت شناخته می شوند که برای مقایسه با روتاری انکودر های افزایشی مقدار بیت باید به توان دو برسد ، برای مثال اگر یک اینکودر ابسولوت 8 بیت باشد ، دقت 2 بتوان 8 یعنی 256 پالس در هر یک دور می باشد که در نتیجه دقت آن از یک اینکودر افزایشی 200 پالس بیشتر و از یک روتاری اینکودر 360 پالس کمتر است. نمونه ای از منوال سیم بندی انکودر های مطلق در تصویر زیر آمده است.

انکودرهای افزایشی بیشتر بصورت 4 سیم و 8 سیم موجود هستند. دو سیم برای تغذیه و سیم های دیگر مربوط به پالس های خروجی می باشند:

۴ سیم: AB
۵ سیم: ABZ
۶ سیم: ABA'B'
۸ سیم: ABZA'B'Z'

در تصویر، اطلاعات و پلاک یک انکودر آتونیکس 8 سیم 3600 پالس را مشاهده می نمایید که بسیار مشخص و ساده سیم های خروجی به همراه رنگ آن ها آورده شده است:

به کامل ترین نوع این اینکودر ها (8 سیم) می پردازیم اگر 2 سیم تغذیه را از آن کم کنیم، 2 سیم دیگر به ترتیب پالس های A و B هستند که برای دقت در اندازه گیری، اینورس آن ها هم به نامهای A´و B´در دسترس می باشند. 2 سیم باقی مانده هم پالس های Z و Z´میباشند که به ازای هر دور چرخش شفت انکودر یک پالس خروجی به ما می دهند. در مدل های دو فاز به علت اختلاف فاز 90 درجه بین A و B جهت هم قابل اندازه گیری میباشد. در انکدر بامشخصه های برابر و سیم های کمتر، قیمت و دقت متناسب با هم کاهش میابند.

دقت

در هنگام انتخاب و خرید روتاری انکودر باید ابتدا دقت زاویه ای مد نظر برای پروژه کنترل موقعیت خود را تعیین نمایید، به عنوان مثال:

انکدر افزایشی 360 پالس دقتی معادل 1 درجه دارد
3600 پالس دقتی معادل 0.1 درجه را دارا می باشد وهمچنین
انکدر مطلق 13 بیت که 2 بتوان 13 موقعیت را گزارش می دهد، دقتی معادل 0.044 درجه خواهد داشت.

سرعت چرخش

سرعت چرخش شفت نیز از عوامل مهم در خرید انکودر می باشد که معمولا به آن دقت نمی شود. هر اینکودر با توجه به ساختار فیزیکی و برد الکترونیکی طراحی شده برای آن، تا حداکثر سرعت معینی را می تواند پشتیبانی نماید و بیشتر از آن امکان ارسال پالس های اشتباه افزایش میابد و کاربرد خود را از دست می دهد. به طور معمول سرعت حداکثر مجاز انکدرها 3000 دور بر دقیقه می باشد.

دقت کنید که حتی زمانی که از لحاظ الکترونیکی روتاری اینکودر پاسخگو باشد و پالس ها را گم نکند، باز هم اگر از این پارامتر در رنج تعیین شده استفاده نشود طول عمر آن به شدت کاهش می یابد ، زیرا مشخصه های مکانیکی به نسبت ضعیفی خواهد داشت. مثلا ممکن است بلبرینگ آن گیرپاژ کند و به سیستم آسیب برساند.

سایز بدنه

در بسیاری از پروژه ها ، برای نصب محدودیت فضا وجود دارد که باعث می شود از هر مدلی با هر سایز بدنه ای نتوان استفاده کرد. با این حال زمانی که انکدر پیشرفته تر و تعداد فاز ها افزایش می یابد، اندازه هم متناسب با آن بزرگتر می شود. نکته دیگر ابعاد شفت موتور می باشد که باید ابعاد انکودر با آن متناسب باشد و خیلی کوچکتر و یا خیلی بزرگتر نباشد.

قطر انکودر ها هم استاندارد دارند و می تواند 20، 30، 40، 50، 58، 60، 80 و 100 میلی متر باشد.

نوع و قطر شفت

از لحاظ نوع شفت به سه نوع تقسیم می شوند:

شفت انکودر(Shaft Encoder): دارای شفت
هالوشفت (Hollow Shaft Encoder): دارای سوراخ سرتاسری برای محل قرارگیری شفت خارجی
نیمه هالوشفت (Semi-Hollow Shaft Encoder): دارای سوراخ ته بسته برای قرارگیری شفت خارجی

اینکه انکدر مد نظر از نوع شفت دار، یا هالوشفت یا نیمه هالوشفت باشد و سایز شفت/هالوشفت آن چه باشد، با توجه به تجهیزاتی که روتاری انکودر به آن متصل می شود، تعیین می شود. معمولا در جایی که انکدر مستقیما به تجهیز مد نظر اتصال نمی شود و یا عدم هم محوری یا لرزش در تجهیزات وجود دارد، از شفت اینکودر استفاده می شود. در مقابل، هالو شفت و نیمه هالوشفت زمانی به کار می آید که بخواهیم آن را مستقیم به پشت موتور یا تجهیز دوار متصل نماییم. انکودرهای نیمه هالو دارای IP بالاتری هستند و در مقابل نفوذ گرد و غبار و رطوبت مقاوم تر هستند.

برای استفاده از شفت انکدر لازم است که از کوپلینگ های ارتجاعی که معمولا در بسته بندی آن وجود دارد، استفاده نمود. نصب این کوپلینگ علاوه بر اینکه ناهمراستایی محوری را جبران می کند، از انتقال نیرو و لرزش به شفت و در نتیجه خرابی بلبرینگ یا پایین آمدن دقت آن جلوگیری می نماید. همچنین در کنار کوپلینگ براکت های آن هم موجود است که برای نصب بسیار مورد نیاز است.

قیمت خرید انواع شفت انکودر

در فروشگاه اینترنتی یارانیکس می توانید مشخصات انواع انکودر به همراه قیمت بروز آن ها را مشاهده، مقایسه و خریداری نمایید. برای خرید کافیست ابتدا مطابق عکس زیر به دسته بندی فروشگاه > انکودر- مراجعه نمایید.

فروش انواع روتاری انکودر موتور

انکودر چرخشی افزایشی

در روتاری انکودر افزایشی (Incremental) می توان موقعیت را بصورت نسبی دریافت کرد. این بدان معناست که بعد از خاموشی دستگاه، دیگر نمی توان موقعیت زاویه را مشخص کرد.

همینطور اگر به هر علت خطایی در ارسال پالس روتاری انکودر یا خوانش آن توسط تجهیزات الکترونیک صورت پذیرد، اصلاح این خطا منوط به کالیبره شدن دستگاه خواهد بود. به همین علت است که در دستگاههایی که از مدل های افزایشی برای کنترل موقعیت استفاده می شود، سنسور غیر تماسی یا میکروسوئیچ یا ابزار مشابهی برای کالیبره کردن دستگاه وجود دارد.

اما در عین حال استفاده از انکودر چرخشی نسبی برای تعیین سرعت ، معمولا دقت لازم را دارا می باشد و اثر خطا در ارسال یا دریافت پالس آن، مقطعی و لحظه ای خواهد بود.

انکودر چرخشی ابسولوت

انکودر چرخشی ابسولوت Absolute با توجه به ساختار داخلی آن می تواند موقعیت را به صورت مطلق ارسال نماید. این یعنی با خاموش شدن دستگاه و قطع برق و روشن شدن مجدد آن، می تواند موقعیت خود را به صورت دقیق اعلام نماید.

این نوع روتاری انکودر ها به علت ساختار داخلی خود از دقت بیشتری به نسبت مدل های افزایشی پشتیبانی میکنند و معمولا قیمت بالاتری دارند.

باید دقت داشت که اگر انکودر چرخشی مطلق از نوع سینگل ترن Single Turn باشد تنها می تواند محدوده 0 تا 360 درجه را در خروجی نشان دهد و به فرض اگر شفت دستگاه، هنگام خاموشی، بیش از یک دور چرخیده باشد، در این نوع انکدر امکان دستیابی به تعداد دوران انجام شده وجود ندارد.

لیست قیمت خرید انکودر چرخشی در فروشگاه یارانیکس

قیمت انکودر ها به عوامل بسیاری وابسته است ، از جمله میتوان به دقت، سایز ، نوع و حداکثر سرعت و نوع خروجی آن اشاره کرد. همگی این موارد را می توانید در قسمت فیلتر سایت ماناموتور بررسی نمایید و مقایسه لیست قیمت انکودر را انجام دهید:

اولین پارامتری که قیمت اینکودر را تعیین میکند نوع ساختار داخلی آن می باشد ، در مواقعی که سیستم بسیار اقتصادی است و محدودیت هزینه مطرح شده تا جایی که محدودیت های ساختاری اجازه دهد پیشنهاد با انکودر های افزایشی (Incremental) سپس انکودر مطلق سینگل ترن و در آخر هم مطلق مولتی ترن که به علت ساختار و وجود باتری قیمت بسیار بالاتری دارد، است.

پارامتر بعدی که در قیمت تاثیر گذار است، دقت است که در هر دور چرخش چند پالس خروجی میدهد. توجه داشته باشید که همیشه در همه پروژه ها برای افزایش دقت نیازی به تعداد خروجی پالس بالا نیست. مثلا در دورهای بسیار بالا که تعداد پالس ارسالی در هر ثانیه بسیار بالاست، امکان گم شدن پالس ها بین اینکودر و گیرنده پالس وجود دارد. علاوه بر این ممکن است در بعضی از مواقع، گیرنده پالس که یک PLC یا میکروکنترلر است، توانایی دریافت فرکانس بالای پالس را نداشته باشد.

موارد بعدی در خرید مثل لاین درایو یا توتم پل بودن مدار خروجی یا سایز و قطر بدنه یا شفت آن هم در قیمت تاثیر کمی دارد و در موارد بسیار خاص مورد توجه قرار میگیرد.

فروش اینکودر به عنوان یکی از تجهیزات اتوماسیون صنعتی توسط مراکزی که فروش سنسور یا فروش تجهیزات اتوماسیون صنعتی را انجام می دهند، صورت می پذیرد. در تهران می توان فروشگاه های فیزیکی در خیابان لاله زار و خیابان جمهوری و بعضاً در خیابان سعدی جنوبی را که در کنار تجهیزات دیگر اتوماسیون صنعتی به فروش روتاری انکودر نیز مبادرت می ورزند، یافت.

فروش انواع انکودر

فروشگاه یارانیکس به عنوان مرجع آنلاین برای فروش انواع انکودر و تجهیزات کنترل حرکت و ساخت دستگاه می تواند برای بررسی، مقایسه و خرید آنلاین انواع انکودر مورد استفاده قرار بگیرد. فروش انواع آن ها با برندهای مختلفی مانند:

اتونیکس AUTONICS ساخت کره جنوبی
اپکن OPKON ساخت ترکیه
هانیانگ HONYOUNG ساخت کره
فناک FENAC ترکیه

در سایت یارانیکس وجود دارد. در صورت خرید از فروشگاه صنعتی یارانیکس هم خرید خود را ضمانت کرده اید و هم از پشتیبانی فنی در هنگام نصب و راه اندازی به صورت تلفنی بهره مند خواهید شد.