Transcript ENCODER
ENCODER อุปกรณ์ป้อนกลับ (Feedback Device) ENCODER นิ ยมเรียกว่า “เอนโค้ดเดอร ์ (Encoder)” องค ์ประกอบสาค ัญในระบบ ่ ขับเคลือน ่ ระบบขับเคลือนเซอร ์โวมอเตอร ์ ่ ระบบขับเคลือนไฟฟ ้ าแบบเอซี (Close loop) ENCODER ่ หน้าทีของ Encoder ตรวจวัดความเร็วรอบ (Speed) ทิศทางการหมุนของมอเตอร ์ (Direction of Rotation) ตาแหน่ ง / มุมของการหมุน จานวนรอบของการหมุน ENCODER ชนิ ดของ Encoder แยกประเภทได้ 2 กลุ่ม ทางานด้วยหลักการเหนี่ยวนา / Analog Encoder ทางานด้วยหลักการดิจต ิ อล / Digital Encoder ENCODER Analog Encoder เทคโคเจนเนอเรเตอร ์ (Tacho Generator) รีโซลเวอร ์ (Resolver) ENCODER Tacho Generator เจนเนอเรเตอร ์ขนาดเล็ก แปลงความเร็วรอบมาเป็ นแรงด ันไฟฟ้า สาหร ับควบคุม 0 – 10 v. ่ อนกลับไปยังชุดไดรฟ์ เพือป้ นิ ยมใช้ในระบบดีซไี ดรฟ์ ENCODER Resolver ใช้งานมากในระบบเซอร ์โว มีความแข็งแรง / ทนทาน ทนต่อสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมได้ด ี ลักษณะคล้ายหม้อแปลงต ัวเล็ก อาจเรียกว่า “Rotary Transformer” ENCODER Resolver โครงสร ้าง/การทางานของ Resolver ENCODER ลักษณะคล้ายกับมีหม้อแปลง 2 ชุด ่ งย่าน ชุดแรกร ับสัญญาณอ้างอิง ความถีสู 2 – 10 kHz ่ ่ ่ ยวนาให้ เพือสร ้างแรงเคลือนเหนี เกิดกระแสไหลไปสร ้างสนามแม่เหล็กให้ก ับ ่ ขดลวดชุดทีสอง มีขดลวดปฐมภู มท ิ ติ ี่ ดกับโรเตอร ์ 1 ชุด มีขดลวดทุตย ิ ภู ม ิ 2 ชุด วางทามุมกัน 90 องศา เรียกว่า ขดลวด sine และ cosine ENCODER โครงสร ้าง/การทางานของ Resolver (ต่อ) ้ สัญญาณทังสองจะถู กป้ อนกลับ คอนโทรลเลอร ์ แปลงสัญญาณเป็ นสัญญาณดิจต ิ อล โดย Resolver-to-digital convertor (RDC) มีจานวนช่วง 1,000 – 4,000 พัลส ์ ต่อ การหมุน 1 รอบ ENCODER Digital Encoder Incremental Encoder Absolute Encoder ENCODER ้ ส่วนประกอบเบืองต้น Digital Encoder ENCODER ้ ส่วนประกอบเบืองต้น Digital Encoder เพลา (Shaft) ใช้สาหร ับต่อเข้ากับวัตถุ ่ น ทีหมุ แผ่นดิสก ์ (Code หรือ Pulse Disc) ่ แทร็กทังส่ ้ วนทีโปร่ ่ เป็ นแผ่นทีมี งแสง และทึบแสง ่ เพือให้ แสง LED ผ่านได้ ่ Photodetector ใช้ร ับแสงเพือแปลง เป็ นรหัสข้อมู ล หลักการทางานของ Digital Encoder ENCODER แสง LED จะส่องผ่านเลนส ์ (Convex lens) ปร ับโฟก ัสให้ลาแสงขนานก ัน ให้ลาแสงส่องผ่านแทร็กหรือร่องเล็กๆ บน Disc ENCODER Incremental Encoder ่ าน Disc จะแยกเป็ น 2 ส่วน แสงทีผ่ มีเฟสต่างกันอยู ่ 90 องศา เรียกแสงเดิมว่าเฟส A และลาแสงใหม่วา ่ เฟส B ้ แสงนี จะส่ องผ่านไปที่ Photo didode 2 ตัว ่ ร ับนี เป็ ้ น Square แปลงสัญญาณทีได้ wave สามารถต่อเข้ากับ PLC และเคาท ์เตอร ์ ่ เพือแสดงต าแน่ ง / ความเร็ว / ทิศทาง / จานวนรอบ สัญญาณ Incremental Encoder ENCODER สัญญาณ Incremental Encoder ENCODER ENCODER Absolute Encoder ใช้เทคโนโลยีสูงกว่า ไม่ได้มแ ี ค่ track โปร่งแสงกับทึบแสง ่ แทนค่าโค้ดไบนารี่ มีรอ ่ งหลายแถวทีใช้ แต่ละแถวแทนโค้ดไบนารี่ 1 บิต ่ แต่ละช่องทีโปร่ งแสงกับทึบแสงจะแสดง ON/OFF แต่ละแถวจะทางานเหมือน Incremental แต่ เป็ นอิสระตากกัน ่ าหร ับแต่ละ ให้สญ ั ญาณเป็ นโค้ดไบนารีส องศา ่ ค่าข้อมู ลไม่สูญหายเมือไฟดั บ ENCODER Absolute Encoder ENCODER Absolute Encoder ENCODER ่ เลขไบนารีสาหร ับ Absolute Encoder ่ ใช้ ่ มีอยู ่ 2 แบบ คือ เลขไบนารีที รหัสไบนารี่ (Binary code) รหัสเกรย ์ (Gray codeX ENCODER Binary code ่ ใช้รหัสไบนารีแทนต าแหน่ งของเพลาที่ หมุน 360 องศา จานวน sector = (𝟐จำนวนบิต ) แต่ละ sector จะเป็ นช่วงละ 𝜽 = 𝟑𝟔𝟎/(𝟐จำนวนบิต ) ENCODER Binary code Example : Encoder 3 bits 𝒔𝒆𝒄𝒕𝒐𝒓 = 𝟐𝟑 = 𝟖 𝒔𝒆𝒄𝒕𝒐𝒓 𝜽= 𝟑𝟔𝟎 𝟐𝟑 = 𝟒𝟓° ENCODER Binary code ENCODER ข้อเสียของ Binary code ่ การเปลียนแต่ ละ sector สัญญาณ ่ เปลียนแปลงมากกว่ า 1 ช่อง หากมีสญ ั ญาณรบกวนหรือสายหายค่า ตาแหน่ งจะต่างก ันมาก ่ ยม จึงไม่เป็ นทีนิ เช่น encoder อยู ่ท ี่ 011(3) มีสญ ั ญาณ ่ ต2 รบกวนทีบิ encoder จะแสดง 111(7) หรือ ENCODER ตัวอย่าง เช่น encoder อยู ่ท ี่ 011 มีคา ่ เป็ น 3 ่ ต 2 ให้ส่งค่า ON มีสญ ั ญาณรบกวนทีบิ ่ คา encoder จะแสดง 111 ซึงมี ่ เป็ น 7 ่ านได้จะแตกต่างมากเกินไป ค่าทีอ่ ไม่สามรถนาไปใช้งานได้ อาจก่อให้เกิดข้อผิดพลาดมาก ENCODER ตัวอย่าง พิจารณา เลข 3 = 011 เลข 4 = 100 ่ ่ ยน ่ เลขเปลียนค่ าเดียว แต่เลขไบนารีเปลี ้ ทังสามหลั ก ไม่สามารถทาให้คอนโทรเลอร ์ตรวจสอบ ่ เลขผิดปกติ ได้เมือมี ENCODER Gray code หลักการทางานเหมือนก ันก ับ Icremental แก้ไขการแสดงค่าโดยใช้ Gray code ่ มขึ ่ นหรื ้ รหัสตาแหน่ งทีเพิ อลดลง ่ ค่าบิตจะเปลียนแปลงเพี ยงบิตเดียว ENCODER Gray code