အန်ကုဒ်ဒါစက်များအကြောင်း အခြေခံနားလည်မှု
စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အလိုအလျောက်စနစ်၊ ရိုဘော့တစ်နှင့် နေ့စဉ်သုံး အီလက်ထရွန်းနစ် ကိရိယာများ၏ ကမ္ဘာတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် မကြာခဏ တူညီသော အရာတစ်ခု လိုအပ်သည်- အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု၏ ရွေ့လျားမှု၏ အနေအထား၊ အမြန်နှုန်း သို့မဟုတ် ဦးတည်ရာကို သိရှိခြင်း။ ဤနေရာတွင် encoders (မော်တာများဟုလည်း ခေါ်သည်) သည် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ encoder ဆိုသည်မှာ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ရွေ့လျားမှု—များသောအားဖြင့် လည်ပတ်မှု သို့မဟုတ် linear displacement—ကို PLC၊ မိုက်ခရိုကွန်ထရိုလာ သို့မဟုတ် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ကွန်ပျူတာကဲ့သို့သော ထိန်းချုပ်မှုစနစ်ဖြင့် ဖတ်ရှုနိုင်သော လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် encoders များ၏ အခြေခံများ၊ ၎င်းတို့၏ အမျိုးအစားများ၊ အလုပ်လုပ်ပုံမူများနှင့် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် ၎င်းတို့၏ အသုံးချမှုများကို ဆွေးနွေးထားသည်။
အင်ကုဒ်ဒါစက်ဆိုတာ ဘာလဲ။
ရိုးရိုးလေးပြောရရင် encoder ဆိုတာ motion sensor တစ်ခုပါ။ မော်တာ shaft လည်ပတ်တဲ့အခါ ဒါမှမဟုတ် ယန္တရားတစ်ခု ရွေ့လျားတဲ့အခါ encoder က position ပြောင်းလဲမှုကိုယ်စားပြုတဲ့ signal တစ်ခုကို ထုတ်ပေးပါတယ်။ ဒီ signal ဟာ အသုံးပြုထားတဲ့ encoder အမျိုးအစားပေါ်မူတည်ပြီး digital pulse၊ binary code ဒါမှမဟုတ် analog signal ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။
"encoder machine" ဟူသော အသုံးအနှုန်းကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစနစ် (ဥပမာ- မော်တာ၊ conveyor၊ CNC စက်) တွင် တပ်ဆင်ထားသော encoder device ကို ရည်ညွှန်းရန် လယ်ကွင်းတွင် မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ကြီးမားသော device ၏ အဓိပ္ပာယ်အရ "စက်" မဟုတ်သော်လည်း encoder သည် အလိုအလျောက်စနစ်တစ်ခုအား တိကျစွာနှင့် တသမတ်တည်းလည်ပတ်နိုင်စေသည့် အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
Encoder ရဲ့ အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်
Encoder များကို ယေဘုယျအားဖြင့် အဓိကလိုအပ်ချက်သုံးခုအတွက် အသုံးပြုကြသည်။
၁။ တိုင်းတာသည့် အနေအထား (အနေအထား တုံ့ပြန်ချက်)
အန်ကုဒ်ဒါများသည် စနစ်ကို ရိုးတံ၏ထောင့်တည်နေရာ (ရိုတာရီ) သို့မဟုတ် ရွေ့လျားမှုအကွာအဝေး (လိုင်းယာ) ကို ဆုံးဖြတ်ရန် ကူညီပေးသည်။ ၎င်းသည် CNC စက်များ၊ ရိုဘော့တစ်လက်များနှင့် pick-and-place စနစ်များတွင် အရေးကြီးပါသည်။
၂။ မြန်နှုန်းတိုင်းတာခြင်း (မြန်နှုန်းတုံ့ပြန်ချက်)
တစ်ယူနစ်လျှင် လှိုင်းတိုများ အရေအတွက်ကို ရေတွက်ခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်ကိရိယာသည် မော်တာ RPM သို့မဟုတ် ခါးပတ်သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး၏ မျဉ်းဖြောင့်အမြန်နှုန်းကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။
၃။ လည်ပတ်မှု/ရွေ့လျားမှု၏ ဦးတည်ရာ (ဦးတည်ချက်) ကို ဆုံးဖြတ်ပါ။
အချို့သော encoder များ (ဥပမာ အချက်ပြမှုများ A နှင့် B ဖြင့် incremental) သည် အချက်ပြမှုများ၏ phase ကွာခြားချက်မှတစ်ဆင့် ရွေ့လျားမှု ဦးတည်ရာကို ညွှန်ပြနိုင်သည်။
ဤလုပ်ဆောင်ချက်သုံးခုသည် servo မော်တာများကဲ့သို့သော closed-loop control စနစ်များတွင် အလွန်အရေးကြီးပါသည်၊ ထိုစနစ်တွင် controller သည် encoder feedback အပေါ်အခြေခံ၍ output ကို ချိန်ညှိပေးလိမ့်မည်။
အန်ကုဒ်ဒါ၏ အထွေထွေအလုပ်လုပ်ပုံနိယာမ
အခြေခံအားဖြင့်၊ encoder သည် ရွေ့လျားမှုကို signal အဖြစ် "encoding" လုပ်ခြင်းဖြင့် လုပ်ဆောင်သည်။ encoder ကို လှည့်လိုက်သောအခါ၊ slotted disk သို့မဟုတ် magnet ကဲ့သို့သော အတွင်းပိုင်းအစိတ်အပိုင်းသည် optical သို့မဟုတ် magnetic sensor ပေါ်သို့ ဖြတ်သန်းသွားသည်။ slot သို့မဟုတ် magnetic pole သည် sensor ပေါ်သို့ ဖြတ်သန်းသွားတိုင်း pulse signal ကို ထုတ်ပေးသည်။ ဤ pulse များကို ရွေ့လျားမှုကို ဆုံးဖြတ်ရန် တွက်ချက်သည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ encoder တစ်ခုတွင် 1000 PPR (pulses per revolution) resolution ရှိသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ လည်ပတ်မှုအပြည့်တိုင်းတွင် pulses 1000 ထုတ်လုပ်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ စနစ်သည် pulses 500 ကို ဖတ်ရှုပါက၊ shaft သည် revolution တစ်ဝက်ခန့် လည်ပတ်ပြီးဖြစ်သည် (single-channel ဖတ်ရှုခြင်းနှင့် quadrature multiplication မပါဝင်ပါ)။
အထွက်အပေါ်အခြေခံသည့် အန်ကုဒ်ဒါအမျိုးအစားများ
၁။ တိုးမြှင့်ထားသော အင်ကုဒ်ဒါ
incremental encoder သည် အနေအထားပြောင်းလဲတိုင်း pulse တစ်ခုကို ထုတ်ပေးသည်။ အဖြစ်အများဆုံး signal များမှာ-
– Channel A နှင့် B (quadrature): ဦးတည်ရာကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် ၉၀ ဒီဂရီ အဆင့်ကွာခြားချက်ရှိသော စတုရန်းအချက်ပြမှုနှစ်ခု။
– Channel Z (အညွှန်းကိန်း): አዲስတစ်ကြိမ်လျှင် ရည်ညွှန်း pulse။
တိုးပွားလာသော ဝိသေသလက္ခဏာများ-
– ပကတိအနေအထားကို မသိမ်းဆည်းပါ။ ပါဝါပိတ်ထားပါက၊ ပြန်လည်ရည်ညွှန်းခြင်း (homing) စနစ်မရှိပါက နောက်ဆုံးအနေအထားသည် "ပျောက်ဆုံးသွားသည်"။
– အမြန်နှုန်းနှင့် ဆွေမျိုးရွေ့လျားမှုကို တိုင်းတာရန်အတွက် သင့်လျော်သည်။
- ပိုရိုးရှင်းပြီး များသောအားဖြင့် စျေးသက်သာသည်။
၂။ Absolute Encoder
absolute encoder သည် shaft angle တစ်ခုချင်းစီတွင် ထူးခြားသော position value တစ်ခုကို ပေးပါသည်။ ပါဝါပြန်ဖွင့်လိုက်သည်နှင့် system သည် homing မလိုအပ်ဘဲ position ကို ချက်ချင်းသိရှိပါသည်။
Absolute encoder များသည် ယေဘုယျအားဖြင့် အောက်ပါတို့ကို အသုံးပြုကြသည်-
- Parallel output (ပိုရှည်)၊
– SSI၊ BiSS၊ CANopen သို့မဟုတ် EtherCAT ကဲ့သို့သော စီးရီးအထွက်များ၊
- ထူးခြားသော ရာထူးအရေအတွက်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် ဘစ်များဖြင့် ရုပ်ထွက်တုံ့ပြန်မှု (ဥပမာ 12-bit၊ 16-bit)။
ပကတိဝိသေသလက္ခဏာများ:
– ပါဝါပိတ်ထားသည့်အခါ (နည်းပညာနှင့် multi-turn သည် ဘက်ထရီ/ဂီယာကို အသုံးပြုသည်ဖြစ်စေ မအသုံးပြုသည်ဖြစ်စေပေါ် မူတည်သည်) အနေအထား ပျောက်ဆုံးမသွားပါ။
- မြင့်မားသော တိကျမှုနှင့် ဘေးကင်းမှုကို လိုအပ်သော အသုံးချမှုများအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။
အာရုံခံကိရိယာနည်းလမ်းအပေါ်အခြေခံသော အန်ကုဒ်အမျိုးအစားများ
၁။ အော့ပ်တီကယ် အင်ကုဒ်ဒါ
Optical encoder များသည် disc ရှိ အပေါက်များကို ထောက်လှမ်းရန် LED များနှင့် optical sensor များကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များ-
- မြင့်မားသော resolution နှင့် ကောင်းမွန်သောတိကျမှု။
- စက်မှုလုပ်ငန်းလိုအပ်ချက်များအတွက် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်ရရှိနိုင်ပါသည်။
အားနည်းချက်များ-
– ကာကွယ်မှုကောင်းမွန်ခြင်းမရှိပါက ဖုန်မှုန့်၊ ဆီ သို့မဟုတ် မြင့်မားသောတုန်ခါမှုများကို ပိုမိုထိခိုက်လွယ်သည်။
၂။ သံလိုက်ကုဒ်ဒါ
သံလိုက် encoder များသည် သံလိုက်များနှင့် Hall သို့မဟုတ် magnetoresistive sensor များကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များမှာ-
- ညစ်ပတ်သောပတ်ဝန်းကျင်၊ ဖုန်မှုန့်နှင့် စိုထိုင်းဆတို့ကို ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိသည်။
- လေးလံသော အသုံးချမှုများအတွက် ခိုင်ခံ့သည်။
အားနည်းချက်များ-
– ယေဘုယျအားဖြင့် optical ထက် resolution နိမ့်သည် (ခေတ်မီနည်းပညာများစွာသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော်လည်း)။
Encoder မှာ အရေးကြီးတဲ့ parameter တွေ
encoder တစ်ခုကို ရွေးချယ်တဲ့အခါ အဓိက သတ်မှတ်ချက် အတော်များများကို နားလည်ထားဖို့ လိုပါတယ်။
၁။ ဆုံးဖြတ်ချက်
တိုးပွားလာသော ကြည်လင်ပြတ်သားမှုကို PPR/CPR ဖြင့် ဖော်ပြလေ့ရှိပြီး ပကတိ ကြည်လင်ပြတ်သားမှုကို bit များဖြင့် ဖော်ပြလေ့ရှိသည်။ ကြည်လင်ပြတ်သားမှု မြင့်လေ၊ အနေအထား တိုင်းတာမှု ပိုမို အသေးစိတ်လေဖြစ်သည်။
၂။ လျှပ်စစ်ထွက်ရှိမှု အမျိုးအစား
ဥပမာအားဖြင့် TTL၊ HTL၊ open collector၊ push-pull၊ line driver (RS-422)။ ၎င်းသည် PLC input များ သို့မဟုတ် servo driver များနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်မှုကို ထိခိုက်စေပါသည်။
၃။ အလုပ်လုပ်သောဗို့အား
ပုံမှန်အားဖြင့် 5V၊ 12V သို့မဟုတ် 24V ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် သင့်စနစ်နှင့် ကိုက်ညီကြောင်း သေချာပါစေ။
၄။ အမြင့်ဆုံးအမြန်နှုန်း (အများဆုံး RPM / အများဆုံးကြိမ်နှုန်း)
အင်ကုဒ်ဒါသည် ထိန်းချုပ်ကိရိယာက ဒေတာမဆုံးရှုံးဘဲ ဖတ်ရှုနိုင်သည့် ကြိမ်နှုန်းတွင် ပဲ့တင်သံများကို ထုတ်လုပ်နိုင်ရမည်။
၅။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတပ်ဆင်မှုအမျိုးအစား
အချို့က ခိုင်မာသောရိုးတံများ၊ အခေါင်းရိုးတံများ သို့မဟုတ် ချိတ်ဆက်ကိရိယာများဖြင့် တပ်ဆင်ခြင်းကို အသုံးပြုကြသည်။ အင်ကုဒ်ဒါ ကြာရှည်ခံမှုနှင့် တိကျမှုအတွက် ရိုးတံ ချိန်ညှိမှုသည် အရေးကြီးပါသည်။
၄။ အလုပ်ခွင်ပတ်ဝန်းကျင်
IP အဆင့်သတ်မှတ်ချက် (ဥပမာ IP65)၊ လည်ပတ်မှုအပူချိန်၊ တုန်ခါမှုနှင့် အရည်များ သို့မဟုတ် ဖုန်မှုန့်များနှင့် ထိတွေ့မှုတို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။
ထိန်းချုပ်စနစ်မှ အန်ကုဒ်ဒါကို မည်သို့ဖတ်သနည်း။
incremental encoder ကိုဖတ်ရန်အတွက် controller သည် channel A နှင့် B မှ pulse များကို ရေတွက်သည်။ quadrature နည်းလမ်းဖြင့် စနစ်သည် 4x decoding ကို မကြာခဏ လုပ်ဆောင်လေ့ရှိပြီး A/B signal ၏ အစွန်းတွင် ပြောင်းလဲမှုတစ်ခုစီကို ရေတွက်သောကြောင့် effective resolution လေးဆတိုးလာသည်။
absolute encoder များအတွက်၊ controller သည် သတ်မှတ်ထားသော ဆက်သွယ်ရေး protocol မှတစ်ဆင့် position data ကို ဖတ်ရှုသည်။ ခေတ်မီစက်မှုလုပ်ငန်းစနစ်များတွင်၊ absolute encoder များကို fieldbus network ထဲသို့ မကြာခဏပေါင်းစပ်ထားလေ့ရှိသောကြောင့် PLC မှ position data ကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ဖတ်ရှုနိုင်ပြီး motion control တွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။
ထို့အပြင်၊ ဆူညံသံနှင့် လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှု (EMI) ကိုလည်း အာရုံစိုက်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ Encoder ကြိုးများသည် မကြာခဏဆိုသလို signal တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် အကွာအဝေးဝေးဝေးတွင် shielded cable၊ သင့်လျော်သော grounding နှင့် differential input များကို အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
အန်ကုဒ်ဒါ အပလီကေးရှင်း ဥပမာများ
၁။ ဆာဗိုမော်တာနှင့် BLDC မော်တာ
ကုဒ်နာများသည် ဥပမာအားဖြင့် ထုပ်ပိုးစက်များ၊ ရိုဘော့များ သို့မဟုတ် ပုံနှိပ်စက်များတွင် အနေအထားနှင့် အမြန်နှုန်းကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်စေပါသည်။
၂။ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနှင့် ထုတ်ကုန်ရေတွက်စနစ်
အင်ကုဒ်ဒါသည် ခါးပတ်သွားသည့် အကွာအဝေးကို ဖတ်ရှုပြီး ဖြတ်တောက်ရန်၊ အမှတ်အသားပြုရန် သို့မဟုတ် ဖြည့်ရန် ဆုံးဖြတ်သည်။
၃။ CNC စက်များနှင့် 3D ပရင်တာများ
ကုဒ်ထည့်သွင်းကိရိယာများသည် အနေအထားချိန်ညှိခြင်း၊ ဝင်ရိုးရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်မှုနှင့် တိကျမှုကို မြှင့်တင်ရာတွင် ကူညီပေးသည်။
၄။ ဓာတ်လှေကားများ၊ စက်လှေကားများနှင့် အလိုအလျောက်တံခါးများ
အင်ကုဒ်ဒါကို ကားအတွင်းခန်းအနေအထား၊ အမြန်နှုန်းနှင့် ချောမွေ့စွာရပ်တန့်ခြင်းထိန်းချုပ်မှုကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။
အဖြစ်များသော အမှားများနှင့် လက်တွေ့ကျသော အကြံပြုချက်များ
encoder များနှင့်ပတ်သက်သည့် အဖြစ်များသော ပြဿနာအချို့တွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-
– ကြိုးများလျော့ရဲခြင်း၊ ဆူညံသံ သို့မဟုတ် မြေပြင်ချိတ်ဆက်မှုညံ့ဖျင်းခြင်းကြောင့် အချက်ပြမှုပျောက်ဆုံးခြင်း သို့မဟုတ် ကျော်သွားခြင်း။
– ကလပ်ချ်များ မညီမညာဖြစ်ခြင်း၊ ရေဒီယယ် ဝန်များ အလွန်အကျွံတင်ခြင်း သို့မဟုတ် တုန်ခါမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပျက်စီးမှု။
– အင်ကုဒ်ဒါ ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးသည် ထိန်းချုပ်ကိရိယာ ဖွဲ့စည်းမှုပုံစံနှင့် မကိုက်ညီပါက အနေအထားဖတ်ရှုမှု မှားယွင်းနေပါသည်။
ရိုးရှင်းသော အကြံပြုချက်များ-
– အကာအကွယ်ပေးထားသော ကြိုးများကို အသုံးပြုပြီး မော်တာပါဝါကြိုးများမှ ကြိုးလမ်းကြောင်းများကို သီးခြားထားပါ။
– ရိုးတံတပ်ဆင်မှုကို ချိန်ညှိထားကြောင်း သေချာစေပြီး လိုအပ်ပါက ပျော့ပျောင်းသော ချိတ်ဆက်မှုများကို အသုံးပြုပါ။
– encoder datasheet အရ control device ရှိ PPR/bit parameters များကို ချိန်ညှိပါ။
ပိတ်
အင်ကုဒ်ဒါစက်များအကြောင်း အခြေခံနားလည်မှုသည် အင်ကုဒ်ဒါဆိုသည်မှာ ရွေ့လျားမှုကို အနေအထား၊ အမြန်နှုန်းနှင့် ဦးတည်ရာထိန်းချုပ်မှုအတွက် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည့် အာရုံခံကိရိယာတစ်ခုဖြစ်ကြောင်း သိရှိခြင်းဖြင့် စတင်ပါသည်။ incremental နှင့် absolute အကြား ကွာခြားချက်ကို နားလည်ခြင်း၊ optical သို့မဟုတ် magnetic sensor နည်းလမ်းကို ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် resolution၊ output နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများကဲ့သို့သော parameters များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် application အတွက် မှန်ကန်သော အင်ကုဒ်ဒါကို ကျွန်ုပ်တို့ ဆုံးဖြတ်နိုင်ပါသည်။ ခေတ်မီ automation စနစ်များတွင် အင်ကုဒ်ဒါများသည် add-ons များသာမက စက်လည်ပတ်မှု၏ တိကျမှု၊ တည်ငြိမ်မှုနှင့် ထိရောက်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် အဓိကအစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။
သင်အလိုရှိပါက ဆောင်းပါး၏ ပိုမိုနည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာဗားရှင်း (PPR မှ အကွာအဝေးတွက်ချက်မှုဖော်မြူလာများ၊ A/B/Z ဝါယာကြိုးဥပမာများနှင့် သတ်မှတ်ထားသော PLC များအတွက် အထွက်အမျိုးအစားအကြံပြုချက်များပါရှိသည်) သို့မဟုတ် အစပြုစာဖတ်သူများအတွက် ပိုမိုပေါ့ပါးသောဗားရှင်းကို ဖန်တီးရန် ကျွန်ုပ်ကူညီနိုင်ပါသည်။
