انکودر چرخشی (Rotary Encoder)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
انکودر چرخشی (Rotary Encoder) :
انکودر چرخشی، موقعیت زاویه ای یک محور یا شفت را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این سنسورها در موتورهای الکتریکی، بازوهای رباتیک، چرخ های خودرو (ABS)، رابط های کاربری (ولوم دیجیتال) و بسیاری کاربردهای دیگر استفاده می شوند. مشابه انکودر خطی، دو نوع اصلی افزایشی و مطلق وجود دارد.
انکودر چرخشی افزایشی (Incremental Rotary Encoder): یک دیسک شفاف با خطوط شعاعی مات روی آن (یا یک دیسک مغناطیسی با قطب های متناوب) روی محور نصب شده است. یک جفت فرستنده/گیرنده نوری (یا مغناطیسی) پالس هایی را با چرخش دیسک تولید می کنند. با شمارش پالس ها می توان زاویه چرخش را تعیین کرد. دو سنسور با فاز ۹۰ درجه (A و B) امکان تشخیص جهت چرخش را می دهند. همچنین معمولا یک پالس مرجع (شاخص) در هر دور (Z) برای تصحیح خطاهای شمارش وجود دارد.
\[ \text{وضوح (Pulses Per Revolution - PPR)} = \text{تعداد خطوط روی دیسک} \]انکودر چرخشی مطلق (Absolute Rotary Encoder): دیسک آن دارای یک الگوی منحصربه فرد از نواحی شفاف و مات (یا قطب ها) است که یک کد دودویی (باینری، گری) را برای هر زاویه ایجاد می کند. چندین جفت سنسور نوری یا مغناطیسی به صورت همزمان این کد را می خوانند. با روشن شدن دستگاه، موقعیت مطلق محور بلافاصله در دسترس است. وضوح آن بر حسب بیت بیان می شود (مثلا ۱۲ بیت به معنی ۴۰۹۶ موقعیت قابل تشخیص در هر دور). نوع مطلق می تواند تک دور (single-turn) یا چنددور (multi-turn) باشد که تعداد دورهای کامل را هم شمارش می کند.
انکودرهای نوری رایج ترین هستند، اما انکودرهای مغناطیسی (بر پایه اثر هال یا MR) در برابر لرزش و آلودگی مقاوم ترند و برای کاربردهای خودرویی مناسب ترند. انکودرهای القایی (Resolver) نوع خاصی از انکودرهای چرخشی مطلق هستند که در محیط های بسیار خشن (مانند موتورهای جت) استفاده می شوند. آنها شبیه یک ترانسفورماتور چرخان عمل می کنند و سیگنال های سینوسی و کسینوسی متناسب با زاویه تولید می کنند.
کاربردها: سروو موتورها (برای کنترل دقیق موقعیت و سرعت)، رباتیک (مفاصل)، خودروسازی (سنسور زاویه فرمان، سنسور پدال گاز)، ماشین های اداری (پرینتر، کپی)، رابط های کاربری (انکودرهای دستی)، جرثقیل ها و بالابرها، و توربین های بادی. انکودرهای چرخشی جزء اصلی سیستم های کنترل حرکت هستند.
پارامترهای مهم: وضوح (PPR یا بیت)، حداکثر سرعت چرخش (بر حسب RPM)، نوع خروجی (TTL, HTL, سینوس/کسینوس)، و اینترفیس ارتباطی (موازی، SSI، BiSS، EnDat). پیشرفت ها به سمت انکودرهای با وضوح بسیار بالا (تا چند میلیون پالس در هر دور) و پروتکل های ارتباطی سریع برای کاربردهای پیشرفته است.
