Encoder là gì? Chức năng và cấu tạo của Encoder?

Nếu bạn là người làm việc trong ngành cơ khí, đặc biệt là có liên quan đến máy CNC thì có lẽ đã không còn xa lạ gì với Encoder. Tuy nhiên, với những người không hoạt động trong lĩnh vực cơ khí thì chắc chắn sẽ không biết Encoder là gì? Vậy hãy cùng tham khảo các thông tin bên dưới để có thể hiểu hơn về thiết bị này nhé!

Encoder là gì?

Encoder hay còn gọi là bộ mã hóa là một thiết bị rất quan trọng trong cấu tạo máy của CNC, nó giúp đo và hiển thị các thông số về tốc độ của máy. Encoder  là một thiết bị cảm biến chuyển động cơ học và tạo ra tín hiệu kỹ thuật số đáp ứng với chuyển động. Đồng thời, Encoder cũng là một thiết bị cơ điện có khả năng làm biến đổi chuyển động thành tín hiệu xung hoặc số.

Encoder thì có rất nhiều chủng loại, nguồn gốc khác nhau, nhưng chia theo chức năng và tốc độ thì thiết bị sẽ bao gồm 2 loại đó là:

Encoder tuyệt đối (Absolute Encoder) : Encoder tuyệt đối có đĩa quay được làm bằng vật liệu trong suốt. Người ta chia mặt đĩa thành các góc đều nhau và các đường tròn đồng tâm. Nó có tín hiệu tăng dần theo chu kỳ.
Encoder tương đối (Incremental Encoder): Sử dụng đĩa theo mã nhị phân cho biết chính xác vị trí của Encoder mà người dùng sử dụng.

Ngoài cách phân loại trên đây thì nó còn được phân loại theo kiểu giao tiếp,… mà bạn cũng có thể tham khảo.

Cấu tạo của Encoder là gì?

Encoder có cấu tạo bao gồm:

• Một đĩa tròn có các lỗ rãnh xoay quanh trục cố định.
• Một đèn led được bố trí gần đĩa xoay để làm nguồn sáng.
• Một bảng mạch điện giúp khuếch đại tín hiệu.
• Một mắt thu quang điện được sắp xếp thẳng hàng.

Nguyên lý làm việc của Encoder là gì?

Nguyên lý làm việc của Encoder đó là: Một đĩa tròn xoay sẽ xoay quanh các trục, trên đĩa thì sẽ có các lỗ rãnh, sau đó người ta dùng đèn led để chiếu lên mặt đĩa. Khi đĩa quay chỗ không có các lỗ rãnh thì đèn led không thể chiếu qua được, chỗ có lỗ rãnh thì đèn led sẽ xuyên qua và khi đó phía bên kia con mắt thu sẽ thu được các tín hiệu.

Khi bộ mã hóa chuyển động, bộ chuyển đổi sẽ tiến hành xử lý các chuyển động và chuyển thành các tín hiệu điện. Sau đó các tín hiệu này sẽ truyền đến các thiết bị điều khiển PLC để được xử lý  thành các giá trị cần đo đạc bằng chương trình riêng biệt.

Đối với các tín hiệu khi có ánh sáng chiếu qua hoặc không có ánh sáng chiếu qua. Người ta vẫn có thể ghi nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay không. Số xung đếm được và tăng lên sẽ tính bằng số lần ánh sáng bị cắt.

Ví dụ: Nếu trên một đĩa chỉ có một lỗ duy nhất thì cứ mỗi lần con mắt thu được tín hiệu từ đèn led thì đồng nghĩa với việc đèn đã quay được 1 vòng.

Đây chính là nguyên lý hoạt động cơ bản của Encoder cơ bản, còn đối với các chủng loại khác thì đĩa quay sẽ có nhiều lỗ hơn và tín hiệu thu nhận cũng sẽ khác nhau.

Encoder có những loại nào?

Hiện nay, trên thị trường xuất hiện rất nhiều loại Encoder. Tuy nhiên thì chúng được phân thành 2 loại chính gồm:

Encoder tuyệt đối

Đây là loại Encoder sử dụng đĩa theo mã nhị phân hoặc mã gray. Có kết cấu gồm những bộ phận:

• Bộ phát ánh sáng (LED)
• Đĩa mã hóa (có chứa dải băng mang tín hiệu)
• Một bộ thu ánh sáng nhạy với ánh sáng phát ra (photosensor)

Bộ phận đĩa mã hóa ở Encoder tuyệt đối được chế tạo từ vật liệu trong suốt. Người ta chia mặt đĩa thành các góc đều nhau và các đường tròn đồng tâm.

Các đường tròn đồng tâm này và bán kính giới hạn các góc hình thành các phân tố diện tích. Tập hợp các phân tố diện tích cùng giới hạn bởi 2 vòng tròn đồng tâm gọi là dải băng. Số dải băng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất (chủng loại sản phẩm). Ứng với một dải băng ta có một đèn Led và một bộ thu.

Encoder tương đối

Là loại Encoder có tín hiệu tăng dần hoặc theo chu kỳ. Về cơ bản thì Encoder tương đối đều giống nhau. Chỉ khác ở đĩa mã hóa.

Ở Encoder tương đối thì đĩa mã hóa gồm 1 dải băng tạo xung. Ở dải băng này được chia làm nhiều lỗ bằng nhau và cách đều nhau (có thể chất liệu trong suốt để ánh sáng chiếu qua).

Ngoài ra còn có Encoder dạng chuyên động xoay Rotary Encoder.

Ứng dụng của Encoder là gì?

Bộ mã hóa Encoder đã trở thành một bộ phận quan trọng trong nhiều ứng dụng. Cho dù là liên quan đến tốc độ, hướng hay khoảng cách thì Encoder đều cho phép người dùng sử dụng các thông tin này để kiểm tra thông tin chính xác.

Ứng dụng trong đo lường và biểu thị tốc độ

Khi chúng ta cần cắt các loại kim loại có kích thước lớn (ví dụ như máy cắt) thì khi đó bộ mã hóa sẽ được lắp vào băng tải và đọc nguyên liệu mỗi khi đi qua Encoder và tính độ dài tấm kim loại cho đến vị trí cần cắt.

Một máy bơm được kết nối với biến tần để bơm, chất lỏng vào các bồn chứa. Khi đó chất lỏng chảy vào bồn phải có tốc độ nhất định, tại đây thì Encoder sẽ kết nối với biến tần và phản hồi tốc độ dòng chảy.

Ứng dụng trong cơ khí

Trong lĩnh vực cơ khí thì máy CNC rất quan trọng mà trong máy CNC thì lại cũng có một bộ phận quan trọng đó là Encoder. Bộ mã hóa trong máy CNC có chức năng đo lường và xác định vị trí chính xác của các trục máy cũng như vị trí của dao cắt. Hơn nữa Encoder xòn có chức năng ghi nhận và thông báo về hệ điều khiển PLC, từ đó người dùng có thể điều chỉnh được vị trí dao cắt nhằm hạn chế các sai sót.

Ứng dụng trong đếm số lượng

Các doanh nghiệp xí nghiệp sản xuất thường lắp đặt Encoder vào các chương trình chạy của băng chuyền sản phẩm. Encoder giúp chúng ta xác nhận mỗi chai sản phẩm vào và trạm trên băng chuyền. Nếu như chia không ra khỏi trạm theo thời gian đã được lập trình sẵn và không đúng như giá trị mà bộ mã hóa đã đếm thì hệ thống máy móc đã có vấn đề.

Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

Encoder là gì? Bộ mã hóa được ứng dụng rất đa dạng trong các ngành công nghiệp và với mỗi lĩnh vực mà nó ứng dụng thì nó lại mang lại chức năng khác nhau.

Công nghiệp ô tô: Trong lĩnh vực này thì Encoder được sử dụng để làm cảm biến chuyển động cơ học, có chức năng kiểm soát tốc độ.

Điện tử, tiêu dùng, thiết bị văn phòng: Bộ mã hóa Encoder được sử dụng rất nhiều trong thiết bị PC, máy in, máy quét.

Các ngành công nghiệp sản xuất: thì thiết bị được sử dụng rất nhiều trong các máy dán nhãn, đóng gói, chế tạo máy với bộ điều khiển động cơ đơn và đa trục.

Y tế: Encoder được ứng dụng trong máy quét y tế, điều khiển chuyển động bằng kính hiển vi hoặc nano của các thiết bị tự động,…

Từ khóa:

• Video encoder là gì
• Encoder là làm gì
• Rotary Encoder là gì
• Encoder là gì
• Encoder motor
• Rotary encoder
• Hình ảnh encoder

Nội dung liên quan:

• Token key là gì? Cơ chế hoạt động của token
• Lens hood là gì? Tìm hiểu 4 tác dụng của lens hood máy ảnh
• ELCB là gì ? Cấu tạo, Nguyên Lí hoạt động và Cách lắp đặt