Xin cảm ơn các bạn đã quay trở lại với Uniduc trong bài blog lần này. Ở bài blog trước chúng ta đã tìm hiểu về động cơ servo AC. Trong đó, encoder chính là một bộ phận cực kỳ quan trọng trong loại động cơ này. Đối với nhiều bạn mới bắt đầu tìm hiểu về lĩnh vực này thì encoder có lẽ vẫn là một khái niệm xa lạ. Bây giờ chúng ta sẽ cùng phân tích kỹ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại cũng như ứng dụng của encoder nhé.
I. Encoder là gì?
Encoder là một bộ phận tối quan trọng trong sơ đồ cấu tạo của động cơ servo. Bạn có thể hình dung rằng nó giống như bộ phận công tơ mét của xe máy hay ô tô. Nó thực hiện chức năng đo đạc và hiển thị các thông số về tốc độ của máy cho người dùng thông qua hệ thống giám sát của máy tính điều khiển.
Ở các hệ thống điều khiển tự động, thiết bị này đóng vai trò đo lường dịch chuyển thẳng hoặc góc, đồng thời nó cũng chuyển đổi vị trí góc/ vị trí thẳng mà nó ghi nhận thành tín hiệu nhị phân.
Hệ thống vi tính cho ta biết được vị trí chính xác của trục hoặc bàn máy nhờ hệ thống nhị phân này.
II. Encoder được cấu tạo như thế nào?
Cấu tạo của encoder bao gồm: 1 dĩa tròn xoay quanh trục, trên dĩa được đục các lỗ và rãnh. Khi dĩa quay và chiếu đèn LED lên dĩa thì sẽ có sự ngắt quãng.
Ở mặt còn lại của dĩa, người ta đặt một con mắt thu (photosensor), con mắt này sẽ thu nhận tín hiệu từ dĩa quay.
III. Nguyên lý hoạt động của encoder.
Đối với các tín hiệu có ánh sáng hoặc không có ánh sáng chiếu qua, người ta sẽ ghi nhận được đèn LED có chiếu qua lỗ hay không. Số xung đếm được và tăng lên được tính bằng số lần cắt ánh sáng.
Ví dụ, trên một dĩa chỉ có duy nhất một lỗ thì cứ mỗi lần mắt thu nhận được tín hiệu đèn LED, chúng ta biết được dĩa đã quay một vòng.
Đó chính là nguyên lý hoạt động của encoder cơ bản, còn với các chủng loại khác thì trên dĩa quay sẽ có nhiều lỗ hơn, tín hiệu thu nhận cũng khác hơn.
Robot tự hành AGV (Automation Guided Vehicle) có mấy loại?
Giá xe tự hành AGV 2021 là bao nhiêu?
Mua xe robot tự hành bạn cần quan tâm điều gì?
IV. Phân loại encoder.
Có nhiều xuất xứ và chủng loại encoder khác nhau, trong đó có 2 loại chính là:
- Encoder tuyệt đối (absolute encoder): sử dụng dĩa theo mã nhị phân hoặc mã Gray.
- Encoder tương đối (incremental encoder): có tín hiệu tăng dần hoặc theo chu kỳ.
1. Encoder tuyệt đối.
Kết cấu của loại encoder này bao gồm các phần như sau: bộ phát ánh sáng (LED), dĩa mã hoá (chứa tải băng mang tín hiệu), mắt thu ánh sáng nhạy với dòng ánh sáng phát ra (photosensor).
Dĩa mã hoá của encoder tuyệt đối được làm từ loại vật liệu trong suốt. Mặt dĩa được chia thành các góc đều nhau và các đường tròn đồng tâm. Kế đến, các đường tròn đồng tâm và bán kính sẽ giới hạn các góc hình thành phân tố diện tích.
Sự tập hợp các phân tố diện tích có cùng giới hạn bởi hai vòng tròn đồng tâm được gọi là dải băng. Số dải băng tuỳ thuộc vào công nghệ sản xuất (chủng loại sản phẩm). Chúng ta có một đèn LED và một bộ thu ứng với mỗi dải băng.
2. Encoder tương đối.
Các encoder tuyệt đối và encoder tương đối về cơ bản là giống nhau, nhưng có sự khác biệt ở dĩa mã hoá. Dĩa mã hoá ở encoder tương đối gồm 1 dải băng tạo xung. Các lỗ ở dải băng này được chia bằng nhau và cách đều (có thể làm bằng chất liệu trong suốt để ánh sáng chiếu qua).
Khi dĩa quay và ánh sáng chiếu được một lỗ, bộ thu nhận tín hiệu từ đèn LED thì encoder ghi nhận giá trị lên một biến đếm.
Ngoài 2 loại trên thì encoder còn được phân loại theo kiểu giao tiếp. Dưới đây là hình ảnh một số loại encoder:
Loại xoay
Loại thẳng
Loại dùng từ trường
V. Ứng dụng của encoder trong ngành gia công cơ khí.
Encoder trong cấu tạo máy được trang bị như một thiết bị được dùng để đo lường, tìm kiếm chính xác vị trí của các trục máy cũng như dao cắt. Việc gia công bằng máy cũng nhờ đó mà đạt độ chính xác cao nhất có thể.
Các thông số sau khi được ghi nhận bởi encoder sẽ được báo về hệ thống kiểm tra của máy tính thông minh để điều chỉnh lại vị trí của các chi tiết nhỏ hoặc vị trí dao cắt. Từ đó có thể dễ dàng sửa chữa lỗi và hạn chế các sai sót xảy ra.
Trên đây là các thông tin về encoder, chúng tôi hy vọng bạn đã hình dung ra được cấu tạo, chức năng và nguyên lý vận hành của thiết bị này thông qua các thông tin mà chúng tôi vừa chia sẻ, từ đó có cái nhìn tổng quan và dễ dàng xử lý các vấn đề khi vận hành máy.
Top 10 nút nhấn được đánh giá chất lượng tốt tại Việt Nam
Top 10 loại máy rửa mặt tốt nhất 2021
Top các dòng Raspberry thông dụng nhất trên thị trường
Bạn có thể tham gia cộng đồng robotic để đặt câu hỏi cũng như tìm hiểu về robot tại: Cộng đồng Robotic Việt Nam
Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !
Hotline / Zalo: 0903 666 014
Website: https://uniduc.com/vi
-------------////--------------------------------------------////------------
HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.
