Nếu biết rõ về cấu tạo và cách thức hoạt động của máy CNC thì chắc hẳn các bạn đã nghe nói tới bộ phận Encoder. Tuy nhiên, có nhiều người mới tìm hiểu về lĩnh vực này thì có lẽ vẫn chưa hình dung ra cấu tạo và cách hoạt động của bộ phận này. Vậy encoder là gì? Hãy cùng chúng tôi khám phá câu trả lời ngay trong bài viết sau đây!
Contents
Encoder là gì?
Như thường lệ trước khi đi vào nội dung chính, chúng ta sẽ tìm hiểu một số thông tin cơ bản về bộ encoder là gì trước nhé. Encoder hay còn được gọi là bộ mã hóa, cảm biến chuyển động cơ học tạo ra tín hiệu kỹ thuật số. Đây là loại thiết bị cơ điện có khả năng làm biến đổi chuyển động thành xung hoặc tín hiệu số.
Ngoài ra, bộ mã hóa này còn đóng vai trò rất quan trọng trong cấu tạo của máy CNC. Nó giúp đo và hiển thị các thông số liên quan đến tốc độ của máy. Encoder cũng là một trong những thành phần quan trọng của động cơ, giúp người dùng đọc được vị trí và tốc độ của động cơ, nhờ vào các xung vuông có tần số thay đổi phụ thuộc vào tốc độ của động cơ.
Cấu tạo của encoder
Các dòng Encoder có cấu tạo khá đơn giản, bao gồm:
- 1 đĩa tròn xoay được đục lỗ (rãnh) gắn vào trục động cơ.
- Đèn led dạng thu và phát được dùng để làm nguồn phát sáng.
- 1 mắt thu quang điện được xếp thẳng hàng
- Lớp boar mạch phân tích và xử lý dữ liệu
Nguyên lý hoạt động của encoder
Khi encoder chuyển động, bộ chuyển đổi sẽ bắt đầu xử lý các chuyển động và chuyển thành các tín hiệu điện. Các tín hiệu này sẽ được truyền đến các thiết bị điều khiển của PLC và được xử lý để hiện biểu thị các giá trị cần đo thông qua chương trình riêng biệt. Đối với các tín hiệu có ánh sáng chiếu qua hay không chiếu qua, chúng ta vẫn có thể ghi nhận được đèn Led có chiếu qua lỗ hay không. Thêm vào đó, số xung đếm được và tăng lên được tính qua số lần ánh sáng bị cắt.
Phân loại Encoder
Encoder có nhiều chủng loại và xuất xứ khác nhau, tuy nhiên CNC khắc đá sẽ phân loại encoder thành 2 loại chính như sau: Encoder tuyệt đối (absolute encoder) và Encoder tương đối (incremental encoder). Thông tin cụ thể về từng loại như sau:
Incremental encoder là gì?
Incremental encoder hay encoder tương đối. Đây là một dạng thiết bị cơ điện, có khả năng làm biến đổi chuyển động tuyến tính hoặc chuyển động tròn thành tín hiệu số hoặc tín hiệu xung. Khi thay đổi vị trí trục quay thì encoder này có nhiệm vụ kiểm tra góc lệch của trục quay đang đang làm việc, nhờ có encoder mà động cơ làm điện được điều khiển vị trí chính xác theo tín hiệu điều khiển.
- Các loại mã hóa vòng quay tín hiệu phổ biến nhất đều sử dụng cơ chế với 2 đầu ra A và B để cảm biến, dò và xác định vị trí. Hai kênh này đối xứng lệch pha với nhau một góc 90°, nhờ đó hai đầu ra thuộc A và B này, sẽ xác định được cả vị trí lẫn hướng quay.
Ví dụ, nếu kênh A có tín hiệu trước kênh B thì lúc đó đĩa quay đang quay ở chiều thuận và ngược lại. Ngoài ra kênh Z với nhiệm vụ là cung cấp 1 xung khi encoder đã quay đủ 1 vòng.
Absolute encoder là gì?
Absolute encoder tiếng Việt được gọi là Encoder tuyệt đối. Là một dạng thiết bị phản hồi, cung cấp tốc độ thông tin vị trí bằng cách xuất một từ hoặc bit kỹ thuật số liên quan đến chuyển động. Khác với encoder tương đối tạo ra một luồng xung có mặt khắp nơi, encoder tuyệt đối sẽ tạo ra các từ hoặc bit duy nhất cho mỗi vị trí.
Encoder quay tuyệt đối sẽ có một số lợi thế như:
- Độ phân giải tổng thể cao hơn so với encoder tương đối
- Hiệu suất khởi động tốt hơn
- Phát hiện chuyển động chính xác dọc theo nhiều trục
- Nhiều giao thức đầu ra để tích hợp điện tử tốt hơn
- Phục hồi tốt hơn từ sự cố hệ thống hoặc mất điện
Ứng dụng của encoder
Ứng dụng của encoder trong lĩnh vực công nghiệp
- Trong ngành công nghiệp ô tô, encoder được sử dụng làm cảm biến chuyển động cơ học với nhiệm vụ chính là kiểm soát tốc độ.
- Thiết bị văn vòng và điện tử tiêu dùng: bộ encoder được sử dụng trên các thiết bị như PC, máy quét và máy in.
- Trong ngành y tế, encoder được ứng dụng trong máy quét y tế, điều khiển chuyển động bằng nano hoặc kính hiển vi của các thiết bị tự động, bơm phân phối.
- Dụng cụ khóa học: các thiết bị khoa học sử dụng bộ mã hóa encoder trong việc định vị kính viễn vọng quan sát.
Ứng dụng của encoder trong cơ khí
Trong cấu tạo của máy CNC, encoder được trang bị như một thiết bị giúp đo lường và xác định được vị trí chính xác của các trục máy cũng như vị trí dao cắt. Bên cạnh đó, encoder sẽ giúp ghi nhận và báo về hệ thống điều khiển của PLC. Từ đó, người dùng có thể điều chỉnh được vị trí dao cắt nhằm hạn chế sự sai sót trong quá trình thi công.
Trên đây là một số thông tin cơ bản về encoder là gì. Hy vọng những thông tin trên của supperclean.vn sẽ giúp ích cho những bạn đang cần tìm hiểu về loại thiết bị này.
