یا رمزگذارهاي نوری Optical Encoders

در میان معروف ترین سنسورهای اندازه گيري موقعیت ، رمزگذارهاي نوری یا optical encoders در سیستمهای با قابلیت اطمینان نسبتا پایین و رزولوشن ( دقت تعیین مکان ) پایین استفاده مي شوند. این رمزگذار ها به دو نوع افزایشی و مطلق تقسیم می شوند.

Incremental Encoder رمزگذار افزایشی یا

رمزگذار نوری افزایشی که در شکل زیر دیده می شود، دارای یک دیسک است که به بخشهایی تقسيم شده که به ترتیب شفاف و مات هستند. یک منبع نور در یک طرف دیسک ( سمت چپ دیسک داخل شکل )، و یک سنسور نوری در طرف دیگر قرار گرفته است. زماني كه دیسک می چرخد، خروجی آشکارساز بطور متناوب ، بسته به اینکه آیا بخش موردنظر كه بین منبع نور و آشکارساز ظاهر مي شود، شفاف باشد یا کدر ، خاموش و روشن مي شود.

بنابراین رمزگذار، جریاني از پالسهاي موج مربعی توليد مي كند که هنگامی که شمارش انجام مي شود، موقعیت زاویه ای شافت را نشان مي دهد. رزولوشن رمزگذارهای نوری (تعداد بخشهاي مات و شفاف در هر دیسک) می تواند از 100 تا 65000 و با دقتهاي مطلق نزدیک 30 کمان بر ثانیه ( 1/43200 در هر چرخش ) وجود داشته باشند .

incremental optical encoder
رمزگذار افزایشی

در بیشتر رمزگذارهای افزايشي يك منبع نور و سنسور ثانويه قرار داده شده تا از جلوی دسته دیگری از سوراخهای تعبیه شده در دیسک عبور کنند و جهت چرخش دیسک را مشخص نمایند. بسیاری از رمزگذارها نیز یک منبع نور سوم و آشکارساز دارند تا با عبور کردن نشانگر از جلوی آنها ، یک دور چرخش کامل تشخیص داده شود. بدون این نشانگر چرخش ، تشخیص زاویه به صورت مطلق مشکل خواهد بود و تنها به صورت نسبی از لحظه شروع به کار رمزگذار می توان زاویه را اندازه گیری کرد.

نقطه ضعف بالقوه و جدی اين است که رمزگذارهاي افزايشي نیاز به شمارنده هاي خارجی برای تعیین زاویه هاي مطلق در یک چرخش داده شده دارند. اگر برق بطور لحظه ای خاموش شود ، یا اگر رمزگذار یک پالس را به علت نويز یا کثیف بودن دیسک ازدست بدهد، اطلاعات زاویه ای همراه با خطا حاصل خواهد شد.

Absolute Encoder رمزگذار مطلق یا

رمزگذار نوری مطلق یا Absolute Encoder که در شکل زیر یک نمونه از آن را مشاهده می کنید بر این معایب غالب مي شود ، اما نسبت به رمز گذار افزایشی گران تر است. يك دیسک رمزگذار نوری مطلق، به N دایره هم مرکز تقسيم مي شود (براي مثال N=4) و هر بخش نيز بصورت شعاعی در امتداد طول آن به بخش های مات و شفاف تقسیم می گردد، كه یک کلمه منحصر به فرد دیجیتالي N بیتی با بیشترین مقدار 2^N-1 را تشكيل مي دهد. در مثال ما رزولوشن برابر 16 است.

absolute optical encoder
رمزگذار مطلق

رمزگذار نوری مطلق یا Absolute Encoder که در شکل زیر یک نمونه از آن را مشاهده می کنید بر این معایب غالب مي شود ، اما نسبت به رمز گذار افزایشی گران تر است. يك دیسک رمزگذار نوری مطلق، به N دایره هم مرکز تقسيم مي شود (براي مثال N=4) و هر بخش نيز بصورت شعاعی در امتداد طول آن به بخش های مات و شفاف تقسیم می گردد، كه یک کلمه منحصر به فرد دیجیتالي N بیتی با بیشترین مقدار 2N-1 را تشكيل مي دهد. در مثال ما رزولوشن برابر 16 است

حداکثر رزولوشن كدگذارهاي نوری صنعتی به 16 بیت، با دقتهاي مطلق که به رزولوشن (20 کمان در ثانیه ) مي رسد. با این حال، هر دو كدگذار نوری مطلق و افزایشی ممکن است در محیط های صنعتی دچار آسیب گردد.

دیسک انعکاسی

به جای استفاده از دیسکهای فوق می توان از دیسکهایی استفاده کرد که به جای قسمتهای شفاف و کدر، قسمت های سیاه و براق داشته باشند. در این صورت منبع نور و سنسور هر دو در یک سمت دیسک قرار می گیرند و سنسور با توجه به مقدار نوری که از قسمت سیاه یا براق بازتاب می شود خروجی 0 یا 1 را تولید می کند.



karakit