מקודד אינקרמנטלי הוא התקן מקודד הממיר את התנועה או המיקום הזוויתי של פיר לקוד אנלוגי או דיגיטלי כדי לזהות את המיקום או התנועה. מקודדים אינקרמנטליים הם אחד המקודדים הסיבוביים הנפוצים ביותר. ניתן להשתמש במקודדים מצטברים ביישומי מיקום ומהירות משוב, כולל יישומי סרוו/קלים, תעשייתיים או יישומים כבדים. מקודדים מצטברים מספקים משוב מצוין למהירות ולמרחק, ומכיוון שיש מעט חיישנים מעורבים, המערכת פשוטה וזולה. המקודדים המצטברים מוגבלים לספק מידע על שינוי, ולכן המקודדים צריכים התקן ייחוס כדי לחשב תנועה.
1. כיצד פועלים המקודדים המצטברים? כיצד פועלים מקודדים מצטברים!
מקודדים מצטברים מספקים מספר מוגדר של פולסים במהלך סיבוב מקודד אחד. הפלט יכול להיות קו בודד של פולסים ("ערוץ A") או שני קווים של פולסים ("ערוצי A" ו-"B"), אשר מוסטים כדי לקבוע סיבוב. שלב זה בין שני האותות נקרא נצב. במקודדים אופטיים אינקרמנטליים, מכלול טיפוסי מורכב ממכלול ציר, PCB ומכסה. ה-PCB מכיל מערך של חיישנים שיוצרים רק את שני האותות העיקריים למיקום ולמהירות.
עם מקודדים אופטיים מצטברים, החיישן האופטי מזהה את האור כשהוא עובר דרך הדיסק המסומן. הדיסק נע כאשר מכלול הציר מסתובב, והמידע מומר לפולסים על ידי ה-PCB. עבור מקודדים מגנטיים אינקרמנטליים, החיישן האופטי מוחלף בחיישן מגנטי, והדיסק המסתובב מכיל סדרה של קטבים מגנטיים.
לחלופין, ניתן לספק אותות נוספים:
ניתן לספק את ערוץ האינדקס או ה-"Z" כאות פולס לכל סיבוב לאימות ביות ואימות ספירת פעימות בערוץ A ו/או B. אינדקס זה יכול להיות מגודר במצבים שונים של A או B. הוא יכול להיות גם לא-מגודר ובעל רוחב שונה. מקודדים מסוימים יכולים גם לספק ערוצי העברת (U, V, W). האותות הללו מתיישבים עם פיתולי המעבר במנוע הסרוו. הם גם מבטיחים שהדרייברים או המגברים של המנועים הללו מפעילים זרם על כל פיתול בסדר הנכון וברמה הנכונה.
2. אילו מוצרים יכול המקודד הסיבובי המצטבר להחליף זה בזה?
בעוד שמקודדים מצטברים נמצאים בשימוש נפוץ ביישומי משוב רבים, רזולורים ומקודדים מוחלטים מציעים חלופות בהתאם לדרישות היישום והסביבה.
* מקודד ומנתח מצטברים
רזולוורים הם מבשרים אלקטרו-מכאניים למקודדים, המבוססים על טכנולוגיה שראשיתה במלחמת העולם השנייה. הזרם יוצר שדה מגנטי לאורך הפיתול המרכזי. יש שתי פיתולים מאונכים זה לזה. פיתול אחד מקובע במקומו והפיתול השני נע תוך כדי תנועה של האובייקט. שינויים בחוזק ובמיקום של שני השדות המגנטיים המקיימים אינטראקציה מאפשרים לפותר לקבוע את תנועת האובייקט.
הפשטות של עיצוב הרזולבר מאפשרת לו לפעול בצורה אמינה גם בתנאים קיצוניים, החל מטווחי טמפרטורות חמים וקרים ועד לחשיפה לקרינה ואפילו הפרעות מכניות הנגרמות מרטט והלם. עם זאת, הסלחנות של המנתח להרכבת המקור והיישומים באה על חשבון יכולתם לעבוד בעיצובי יישומים מורכבים, מכיוון שהוא אינו יכול לייצר נתונים מדויקים מספיק. בניגוד למקודדים אינקרמנטליים, רזולורים מוציאים רק נתונים אנלוגיים, אשר עשויים לדרוש אלקטרוניקה מיוחדת כדי להתממשק.
* מקודד אינקרמנטלי ומקודד מוחלט
מקודדים מוחלטים פועלים במקום שבו מהירות ודיוק מיקום, סובלנות תקלות ויכולת פעולה הדדית חשובים יותר מפשטות המערכת. מקודד מוחלט מסוגל "לדעת היכן הוא נמצא" בהתבסס על מיקומו במקרה של הפסקת חשמל במערכת, ומופעל מחדש אם המקודד זז במהלך ההפסקה.
המקודד המוחלט בעצמו יודע מידע על מיקום - הוא לא צריך להסתמך על אלקטרוניקה חיצונית כדי לספק אינדקס בסיס של מיקום המקודד. במיוחד בהשוואה לרזולוברים ומקודדים אינקרמנטליים, היתרון הברור של מקודדים אבסולוטיים הוא כיצד דיוק המיקום שלהם משפיע על ביצועי היישום הכוללים, כך שלעתים קרובות הוא המקודד המועדף עבור יישומים בעלי דיוק גבוה כגון CNC, רפואי ורובוטיקה.
3. השימוש והיישום של מקודד אינקרמנטלי
מקודדים מצטברים מתוכננים להיות מגוונים וניתנים להתאמה אישית כדי להתאים למגוון יישומים. שלוש הקטגוריות הרחבות של יישומים המבוססים על סביבות הן:
* עבודה כבדה: סביבות קשות עם פוטנציאל גבוה לזיהום ולחות, דרישות טמפרטורה, זעזועים ורעידות גבוהות יותר, כפי שניתן לראות במפעלי עיסת, נייר, פלדה ועצים.
* יישומים תעשייתיים: סביבות הפעלה כלליות של מפעל הדורשות דירוג IP סטנדרטי, מפרטי זעזועים, רטט וטמפרטורה בינוניים כפי שניתן לראות במפעלי אוטומציה של מפעלים למזון ומשקאות, טקסטיל, אוטומציה כללית.
* קל משקל/סרוו: סביבות מבוקרות עם דרישות דיוק וטמפרטורה גבוהה, כגון רובוטיקה, אלקטרוניקה ומוליכים למחצה.