Encoder Çeşitleri Ve İşlevleri
Motor kontrol uygulamalarında olmazsa olmazların başında encoder’lar gelir. Tanımlamak gerekirse, bağlandığı motor milinin hareketine bağlı olarak sayısal elektrik sinyali üreten elektromekanik bir cihazdır. Encoder’larda sinyal oluşturabilmek için mekanik, manyetik, dirençli ve optik teknolojiler kullanılmaktadır. En çok tercih edilen ise optik olandır. Optik sistemde motor miline bağlanan encoder, motor döndüğü esnada oluşan ışık kesintisi sayesinde geri bildirim sağlayarak motorun konum, hız ve yön bilgisini elde etmemize imkan verir.
Encoder Çeşitleri
1- Şaftların çalışma şekillerine göre Rotary (dönel) ve Linear (doğrusal) olmak üzere iki çeşittir.
2- Şaftların bağlantı şekillerine göre Shaft (milli Tip) ve Hollow Shaft (delik milli tip) olmak üzere iki çeşittir.
3- Sinyallerin oluşturulmasında kullanılan algılama teknolojisine göre Optik Algılamalı ve Manyetik Algılamalı olmak üzere iki çeşittir.
4- Pozisyonlarının her adımda belirlenip belirlenememe özelliklerine göre Incremental (artımlı) ve Absolute (mutlak) olmak üzere iki çeşittir.
5- Çıkış sinyallerinin dalga yapılarına göre Kare Dalga Üreten ve Sincos Dalga Üreten olmak üzere iki çeşittir
Encoder Types And Functions
Encoders are indispensable in motor control applications. To define it, the encoder is an electromechanical device that generates a digital electrical signal depending on the movement of the motor shaft to which it is connected. Mechanical, magnetic, resistive and optical technologies are used to generate signals in encoders. The most preferred is the optical one. The encoder, which is connected to the motor shaft in the optical system, allows us understand the position, speed and direction of the motor by providing feedback due to the light interruption during the motor rotation.
Encoder Types
1- There are two types according to the way their shafts work: Rotary and Linear.
2- There are two types according to the connection types of the shafts: Shaft and Hollow Shaft.
3- There are two types according to the detection technology used in the generation of signals: Optical Detection and Magnetic Detection.
4- There are two types according to the determination of their positions at each step: Incremental and Absolute.
5- Lastly, there are two types according to the wave structure of the output signals: Square Wave Generator and Sincos Wave Generator.
Şekil 1: Delik Milli Tip
Figure 1: Hollow Shaft
Şekil 2: Milli Tip
Figure 2: Shaft
“Encoder’e güç verildiği anda dönen mile göre dijital çıkışlar vererek konumun belirlenmesini sağlar.”
“When the encoder is powered, it gives digital output according to the rotating shaft and enables to determine the position.”
Artımlı Encoder
Hız, yön, mesafe gibi parametrelerin izlenmesi ve kontrol edilmesi için kullanılır. Dönen mil için sürekli sinyaller üreterek bulunulan konum bilgisini verir ve sayma işlemlerinde kullanılır. Mutlak encoder’den farkı ise her enerjilendiğinde bulunduğu konumu 0 olarak kabul etmesi ve bu değerin üstüne işlem yapmasıdır.
Artımlı encoder seçiminde dikkat edilmesi gereken hususlar:
√ Pals Sayısı: Uygulamanın hassasiyeti için bir dönüşteki pals/tur (ppr) ya da milimetre başına üretilen sinyal sayısı.
√ Besleme Gerilimi: 5VDC, 5-30VDC, 11-24VDC vb.
√ Çıkış Elektroniğinin Tipi: (Line Driver, Push-Pull, TTL, PNP, NPN, OC, Totem Pole vb.) Encoder’in bağlanacağı cihazın özelliklerine, kablo boyuna ve ortam şartlarına bağlı olarak seçilebilir.
√ Referans Çıkışının Genliği: (360°, 180°, 90°) Uygulamanın hassasiyeti ve encoder’in bağlanacağı cihazın özelliklerine bağlı olarak seçilebilir.
√ İlave Çıkışlar: (Alarm, sensör, hall vb. çıkışlar) Uygulamaya ve encoder’in bağlanacağı cihazın özelliklerine bağlı olarak seçilebilir.
√ Pals Artış Yönü: Saat ibresi yönü (CW) ya da saat ibresi ters yönü (CCW)
√ Frekans
√ Gövde Çapı ve Uzunluğu
√ Gövde Malzemesi: Abs,
alüminyum, çelik vb.
çalışma ortam koşullarına
bağlı olarak seçilebilir
Incremental Encoder
It is used to monitor and control parameters such as speed, direction, distance. It gives the current position by generating continuous signals for the rotating shaft and is used in counting process. The difference from the absolute encoder is that every time it is energized, it accepts its position as 0 and takes action on this value.
Points to consider while choosing an incremental encoder:
√ Pulse Number: The number of pulses per rotation or signals produced per millimeter for the precision of the application.
√ Supply Voltage: 5VDC, 5-30VDC,
11-24VDC etc.
√ Output Type: (Line Driver, Push-Pull, TTL, PNP, NPN, OC, Totem Pole etc.) It can be selected depending on the characteristics of the device to which the encoder will be connected, cable length and environmental conditions.
√ Amplitude of Reference Output: (360°, 180°, 90°) It can be selected depending on the sensitivity of the application and the characteristics of the device to which the encoder will be connected.
√ Additional Outputs: (Alarm, sensor, hall etc.) It can be selected depending on the application and the characteristics of the device to which the encoder will be connected.
√ Pulse Increase Direction: Clockwise (CW) or counterclockwise (CCW)
√ Frequency
√ Body Diameter and Length
√ Body Material: Abs, aluminium, steel etc. can be selected
according to the working environment conditions.
Şekil 3: Artımlı Encoder
Figure 3: Incremental Encoder
Mutlak Encoder
Encodere güç verildiği anda dönen mile göre
dijital çıkışlar vererek konumun belirlenmesini
sağlar. Enerji kesildiğinde ise son konumunda kalır.
Tekrar enerji verildiğinde kaldığı konumdan devam eder. Kullanıldıkları alanlarda kalıcı bellek, güvenlik ve parazit konusunda avantaj sağlar.
Mutlak encoder seçiminde dikkat edilmesi gereken hususlar:
√ Bit Sayısı: Uygulamanın hassasiyeti için bir dönüşteki
pals/tur (ppr) ya da milimetre başına üretilen sinyal sayısı.
√ Tur Sayısı: Uygulamaya göre tek tur ya da çok turlu olarak
seçilebilir.
√ Kodlama Tipi: Gray, gray excess, binary, bcd. Encoder’in
bağlanacağı kontrolcünün özelliklerine bağlı olarak
seçilebilir.
√ Besleme Gerilimi: 5VDC, 5-30VDC, 11-24VDC vb.
√ Çıkış Elektroniğinin Tipi: (Line Driver, Push-Pull, TTL,
PNP, NPN, OC, PNP OC vb.) Encoder’in bağlanacağı
cihazın özelliklerine, kablo boyuna ve ortam şartlarına bağlı
olarak seçilebilir.
√ İlave Çıkışlar: (Latch, tri-state, strobe, parity vb.)
Uygulamaya ve encoder’in bağlanacağı cihazın
özelliklerine bağlı olarak seçilebilir.
√ Bit Artış Yönü: Saat ibresi yönü (CW) ya da saat ibresi ters
yönü (CCW)
√ Frekans
√ Gövde Çapı ve Uzunluğu
√ Gövde Malzemesi: Abs, alüminyum, çelik vb. çalışma ortam
koşullarına bağlı olarak seçilebilir.
Absolute Encoder
When the encoder is powered, it gives digital output according to the rotating shaft and enables to determine the position. When the power is cut, it preserves the last position. When it is powered again, it continues from where it left off. It provides advantages about nonvolatile memory, security and noise issues.
Points to consider while choosing an absolute encoder:
√ Bit Number: The number of pulses per rotation or signals
produced per millimeter for the precision of the application.
√ Turn Type: It can be selected as single or multi-turn depending on
the application.
√ Coding Type: Gray, gray excess, binary, bcd. can be selected
depending on the characteristics of the controller to which the
encoder will be connected.
√ Supply Voltage: 5VDC, 5-30VDC,
11-24VDC etc.
√ Output Type: (Line Driver, Push-Pull, TTL, PNP, NPN, OC, PNP
OC etc.) It can be selected depending on the characteristics of the
device to which the encoder will be connected, cable length and
environmental conditions.
√ Additional Outputs: (Latch, tri-state, strobe, parity etc.) It can
be selected depending on the application and the characteristics
of the device to which the encoder will be connected.
√ Bit Increase Direction: Clockwise (CW) or counterclockwise
(CCW).
√ Frequency
√ Body Diameter and Length
√ Body Material: Abs, aluminum, steel etc. can be selected
depending on the working environment conditions.
Şekil 4: Tek ve Çok Turlu Mutlak Encoder
Figure 4: Single and Multi Turn Absolute Encoder
Encoder Kullanım Alanları
• Otomasyon Sistemleri
• CNC Tezgahları
• Paketleme ve Baskı Makineleri
• Medikal Cihazlar
• Deri ve Tekstil İşleme Makineleri
• Çimento İşleme Makineleri
• Presleme Makineleri
• Anten ve Teleskoplar
• Ölçekler ve Balanslar
Encoder Applications
• Automation Systems
• CNC Machines
• Packaging and Printing Machines
• Medical Devices
• Leather and Textile Processing Machines
• Cement Processing Machines
• Pressing Machines
• Antenna and Telescopes
• Scales and Balances
