Döner kodlayıcı, mil kodlayıcı da denir ve bir milin veya aksın açısal konumunu veya hareketini analog veya dijital çıkış sinyallerine dönüştüren elektromekanik bir cihazdır.
Mutlak ve artımlı olarak iki döner kodlayıcı türü vardır. Mutlak kodlayıcının çıktısı, kendisini açı dönüştürücüsü yapan mevcut mil konumunu gösterir. Artımlı kodlayıcının çıktısı, milin hareketi hakkında bilgi verir ve bu genellikle başka bir yerde konum, hız ve mesafe gibi bilgilere işlenir.
Döner kodlayıcılar, endüstriyel kontroller, robotik, fotoğrafik lensler, optomekanik fareler ve iz topları gibi bilgisayar giriş aygıtları, kontrollü stres reometreleri ve dönen radar platformları dahil olmak üzere mekanik sistemlerin izlenmesini veya kontrolünü veya her ikisini de gerektiren çok çeşitli uygulamalarda kullanılır.
Teknolojiler
- Mekanik: İletken kodlayıcılar olarak da bilinir. Bir PCB üzerine kazınmış bir çok halka yol bakır iz, iletken alanları algılayan temas fırçaları aracılığıyla bilgiyi kodlamak için kullanılır. Mekanik kodlayıcılar ekonomiktir ancak mekanik aşınmaya karşı hassastır. Dijital multimetreler gibi insan arayüzlerinde yaygındırlar.
- Optik: Bu, bir metal veya cam diskteki yarıklar aracılığıyla bir fotodiyot üzerine parlayan ışık kullanır. Yansıtıcı versiyonları da mevcuttur. Bu en yaygın teknolojilerden biridir. Optik kodlayıcılar toza karşı çok hassastır.
- Eksen Üzerinde Manyetik: Bu teknoloji genellikle motor miline takılı özel olarak mıknatıslanmış 2 kutuplu bir neodimyum mıknatıs kullanır. Milin ucuna sabitlenebildiği için motor gövdesinden yalnızca 1 mili çıkan motorlarla çalışabilir. Doğruluk birkaç dereceden 1 derecenin altına kadar değişebilir. Çözünürlükler 1 derece kadar az veya 0,09 derece kadar yüksek olabilir (4000 CPR, Devir Başına Sayım). Kötü tasarlanmış dahili enterpolasyon çıkış titremesine neden olabilir, ancak bu dahili örnek ortalaması ile aşılabilir.
- Eksen Dışı Manyetik: Bu teknoloji tipik olarak metal bir göbeğe tutturulmuş kauçuk bağlı ferrit mıknatısların kullanımını kullanır. Bu, tasarımda esneklik ve özel uygulamalar için az maliyetlidir. Birçok eksen dışı kodlayıcı çipindeki esneklik nedeniyle çipin uygulama için gereken herhangi bir konuma yerleştirilebilmesi için herhangi bir sayıda kutup genişliğini kabul edecek şekilde programlanabilirler. Manyetik kodlayıcılar, optik kodlayıcıların çalışmayacağı zorlu ortamlarda çalışır.
Temel türler
Mutlak
Mutlak kodlayıcı, kodlayıcının gücü kesildiğinde konum bilgisini korur. Kodlayıcının konumu, güç uygulandığında hemen kullanılabilir. Kodlayıcı değeri ile kontrol edilen makinenin fiziksel konumu arasındaki ilişki montaj sırasında ayarlanır; konum doğruluğunu korumak için sistemin bir kalibrasyon noktasına dönmesine gerek yoktur.
Mutlak bir kodlayıcı, kodlayıcının bir devir içindeki mutlak konumunu temsil eden bir veri kelimesi sağlayan, çeşitli ikili ağırlıklara sahip birden çok kod halkasına sahiptir. Bu tip kodlayıcıya genellikle paralel mutlak kodlayıcı denir.
Çok turlu mutlak döner kodlayıcı, ek kod tekerlekleri ve dişli çarklar içerir. Yüksek çözünürlüklü bir çark, kesirli dönüşü ölçer ve daha az çözünürlüklü dişli kodlu çarklar, milin tam devir sayısını kaydeder.
Artımlı
Bir artımlı kodlayıcı, bazı uygulamalarda önemli bir özellik olan konumdaki değişiklikleri anında rapor eder. Ancak mutlak konumu raporlamaz veya takip etmez. Sonuç olarak, artımlı bir kodlayıcı tarafından izlenen mekanik sistemin mutlak konum ölçümlerini başlatmak için yuvaya getirme (sabit bir referans noktasına taşınması) gerekebilir.
Mutlak kodlayıcı
Mutlak döner kodlayıcı
Yapısı
Dijital mutlak kodlayıcılar, milin her farklı açısı için benzersiz bir dijital kod üretir. Optik ve mekanik olmak üzere iki tipi vardır.
Mekanik mutlak kodlayıcılar
Bir dizi eşmerkezli halkası olan metal bir disk, mile sıkı bir şekilde sabitlenen bir yalıtım diskine sabitlenir. Bir dizi kayan kontak sabit bir nesneye sabitlenir, böylece her kontak milin farklı mesafedeki metal diske sürülür. Disk mil ile birlikte dönerken, bazı temas noktaları metale temas ederken diğerleri metalin kesildiği boşluklara düşer. Metal levha bir elektrik akımı kaynağına bağlanır ve her kontak ayrı bir elektrik sensörüne bağlanır. Metal desen, eksenin her olası konumu, bazı kontakların akım kaynağına bağlı olduğu (yani açık) ve diğerlerinin olmadığı (yani kapalı) benzersiz bir ikili kod oluşturacak şekilde tasarlanmıştır.
Fırça tipi kontaklar aşınmaya karşı hassastır ve sonuç olarak mekanik kodlayıcılar genellikle elle ses seviyesi ayarı veya radyo alıcısındaki ayar kontrolleri gibi az hızlı uygulamalarda bulunur.
Optik mutlak kodlayıcılar
Optik kodlayıcının diski, şeffaf ve opak alanlara sahip cam veya plastikten yapılmıştır. Bir ışık kaynağı ve foto detektör dizisi, herhangi bir zamanda diskin konumundan kaynaklanan optik modeli okur.Gray kodu sık kullanılır. Bu kod, mil açısını belirlemek için mikroişlemci veya mikrodenetleyici gibi bir kontrol cihazı tarafından okunabilir.
Mutlak analog tipi, milin mutlak açısına çevrilebilen benzersiz bir ikili analog kod üretir.
Manyetik mutlak kodlayıcılar
Manyetik kodlayıcı, kodlayıcı konumunu manyetik bir sensöre (genellikle manyeto-dirençli veya Hall etkisi) temsil etmek için bir dizi manyetik kutup (2 veya daha fazla) kullanır. Manyetik sensör manyetik kutup konumlarını okur.
Bu kod, optik kodlayıcıya benzer şekilde şaftın açısını belirlemek için mikroişlemci veya mikrodenetleyici gibi bir kontrol cihazı tarafından okunabilir.
Mutlak analog tipi, milin mutlak açısına çevrilebilen (özel bir algoritma kullanılarak) benzersiz bir ikili analog kod üretir.
Manyetik etkileri kaydetmenin doğasından dolayı, bu kodlayıcıların toz veya birikinti birikmesi nedeniyle diğer kodlayıcı türlerinin arızalanabileceği koşullarda kullanılması en uygun seçenek olabilir. Manyetik kodlayıcılar ayrıca titreşimlere, küçük yanlış hizalamalara veya darbelere karşı nispeten duyarsızdır.
- Fırçasız motor komütasyonu
Dahili döner kodlayıcılar, CNC makinelerde, robotlarda ve diğer endüstriyel ekipmanlarda yaygın olarak kullanılan sabit mıknatıslı fırçasız motorlarda motor mil açısını belirtmek için kullanılır. Bu gibi durumlarda kodlayıcı, ekipmanın düzgün çalışmasında hayati bir rol oynayan bir geri bildirim cihazı görevi görür. Fırçasız motorlar, genellikle kısmen rotor mıknatıslarının az çözünürlüklü mutlak kodlayıcı (tipik olarak devir başına altı veya on iki darbe) olarak kullanılmasıyla uygulanan elektronik komütasyon gerektirir. Ortaya çıkan mil açı bilgisi, herhangi bir zamanda uygun stator sargısına enerji verilmesini sağlamak için servo sürücüye iletilir.
Kapasitif mutlak kodlayıcılar
Kodlayıcının içinde asimetrik şekilli bir disk döndürülür. Bu disk, ölçülebilen ve hesaplanabilen iki elektrot arasındaki kapasitansı açısal bir değere değiştirir.
Mutlak çok turlu kodlayıcı
Çok turlu bir kodlayıcı birden fazla dönüşü algılayabilir ve saklayabilir. Mutlak çok turlu enkoder terimi genellikle, kodlayıcıya harici güç sağlanmasa bile kodlayıcı milinin hareketlerini tespit etmesi durumunda kullanılır.
Pil ile çalışan çok turlu kodlayıcı
Bu tür kodlayıcı, güç döngüleri boyunca sayımları korumak için bir pil kullanır. Hareketleri algılamak için enerji tasarruflu elektrik tasarımı kullanır.
Dişlili çok turlu kodlayıcı
Bu kodlayıcılar, devir sayısını mekanik olarak saklamak için bir dişli dizisi kullanır. Tek dişlilerin konumu yukarıda belirtilen teknolojilerden biriyle algılanır.
Kendinden güç alan çok turlu kodlayıcı
Bu kodlayıcılar, hareketli şafttan enerji üretmek için enerji hasadı ilkesini kullanır. 2007'de tanıtılan bu prensip, kodlayıcıya güç sağlamaya ve dönüş sayısını kalıcı belleğe yazmaya yetecek elektriği üretmek için bir Wiegand sensörü kullanır.
Standart ikili kodlama
Yalnızca üç kontaklı son derece basitleştirilmiş bir kodlayıcıda ikili kodun örneği aşağıdadır.
Sektör | Kontak 1 | Kontak 2 | Kontak 3 | Açı |
---|---|---|---|---|
0 | off | off | off | 0°'dan 45°'ye |
1 | off | off | ON | 45°'den 90°'ye |
2 | off | ON | off | 90°'den 135°'ye |
3 | off | ON | ON | 135°'den 180°'ye |
4 | ON | off | off | 180°'den 225°'ye |
5 | ON | off | ON | 225°'den 270°'ye |
6 | ON | ON | off | 270°'den 315°'ye |
7 | ON | ON | ON | 315°'den 360°'ye |
Genellikle n sayıda kontağın olduğu yerde milin farklı konumlarının sayısı 2n'tir. Bu örnekte n 3'tür, dolayısıyla 2³ veya 8 konum vardır.
Yukarıdaki örnekte, disk döndükçe kontaklar standart ikili sayım üretir. Ancak bunun dezavantajı, diskin iki bitişik sektör arasında durması veya kontakların mükemmel şekilde hizalanmaması durumunda milin açısını belirlemenin imkansız olabilmesidir. Bu sorunu göstermek için, mil açısı 179,9°'den 180,1°'ye (sektör 3'ten sektör 4'e) değiştiğinde ne olacağını düşünün. Bir anda, yukarıdaki tabloya göre, kontak düzeni kapalı-açık-açık durumundan açık-kapalı-kapalı durumuna değişir. Ancak gerçekte olan bu değildir. Pratik bir cihazda kontaklar hiçbir zaman mükemmel şekilde hizalanmaz, dolayısıyla her biri farklı bir anda değişir. Örneğin önce kontak 1, ardından kontak 3 ve sonra kontak 2 değişirse, gerçek kod sırası şöyledir:
- off-on-on (başlangıç konumu)
- on-on-on (ilk olarak kontak 1 iletir)
- on-on-off (sonra, 3 numaralı kontak akımı iletmez)
- on-off-off (son olarak 2 numaralı kontak akımı keser)
Şimdi tabloda bu kodlara karşılık gelen sektörlere bakın. Sırasıyla 3, 7, 6 ve sonra 4'tür. Üretilen kod dizisinden, milin sektör 3'ten sektör 7'ye atladığı, ardından sektör 6'ya geri döndüğü, sonra tekrar sektör 4'e geri döndüğü görülüyor ki onu bulmayı beklediğimiz yer burası. Çoğu durumda bu davranış istenmeyen bir durumdur ve sistemin arızalanmasına neden olabilir. Örneğin, kodlayıcı bir robot kolunda kullanılmışsa, kontrolcü kolun yanlış konumda olduğunu düşünecek ve 180° döndürerek hatayı düzeltmeye çalışacak, belki de kola zarar verecektir.
Gray kodlaması
Yukarıdaki sorunu önlemek için Gray kodlaması kullanılır. Bu, herhangi iki bitişik kodun yalnızca bir bit konumu kadar farklı olduğu ikili sayma sistemidir. Yukarıda verilen üç kontaklı örnek için Gray kodlu versiyon aşağıdaki gibidir.
Sektör | Kontak 1 | Kontak 2 | Kontak 3 | Açı |
---|---|---|---|---|
0 | off | off | off | 0°'dan 45°'ye |
1 | off | off | ON | 45°'den 90°'ye |
2 | off | ON | ON | 90°'den 135°'ye |
3 | off | ON | off | 135°'den 180°'ye |
4 | ON | ON | off | 180°'den 225°'ye |
5 | ON | ON | ON | 225°'den 270°'ye |
6 | ON | off | ON | 270°'den 315°'ye |
7 | ON | off | off | 315°'den 360°'ye |
Bu örnekte, sektör 3'ten sektör 4'e geçiş, diğer tüm geçişler gibi, kontaklardan yalnızca birinin durumunu açıktan kapalıya veya tam tersi şekilde değiştirmesini içerir. Bu, önceki çizimde gösterilen hatalı kod dizisinin gerçekleşemeyeceği anlamına gelir.
Tek kanallı Gray kodlaması
Tasarımcı bir kontağı farklı açısal konuma (ancak milin merkezinden aynı uzaklıkta) hareket ettirirse, o zaman karşılık gelen "halka modelinin" aynı çıktıyı sağlamak için aynı açıda döndürülmesi gerekir. En önemli bit (Şekil 1'deki iç halka) yeterince döndürülürse, bir sonraki halkayla tam olarak eşleşir. Her iki halka da aynı olduğundan, iç halka çıkarılabilir ve bu halkanın sensörü geri kalan aynı halkaya taşınabilir (ancak o halkadaki diğer sensörden bu açıyla kaydırılmış). Tek bir halka üzerindeki bu iki sensör, tek halkalı bir karesel kodlayıcı oluşturur.
Ardışık konumların yalnızca tek bir sensörde farklılık göstermesi için tek halka yol etrafında birkaç sensör düzenlemek mümkündür ki bu sonuç, tek kanallı Gray kodu kodlayıcıdır.
Veri çıkış yöntemleri
Cihaza ve üreticiye bağlı olarak mutlak bir enkoder, verileri iletmek için paralel ikili, analog sinyaller (akım veya voltaj) ve SSI, BiSS, Heidenhain EnDat, Sick-Stegmann Hiperface, DeviceNet, Modbus, Profibus, CANopen ve genellikle Ethernet veya RS-422/RS-485 fiziksel katmanlarını kullanan EtherCAT gibi seri veri yolu sistemleri dahil olmak üzere çeşitli sinyal türlerinden ve iletişim protokollerinden herhangi birini kullanabilir.
Artımlı kodlayıcı
Döner artımlı kodlayıcı, gerçek zamanlı konum bilgisi sağlama yeteneği nedeniyle tüm döner kodlayıcılar arasında en yaygın kullanılanıdır. Artımlı kodlayıcının ölçüm çözünürlüğü hiçbir şekilde iki dahili artımlı hareket sensörüyle sınırlı değildir; Piyasada devir başına 10.000'e kadar veya daha fazla sayım yapabilen artımlı kodlayıcılar bulunabilir.
Döner artımlı kodlayıcılar, herhangi bir uyarıda bulunulmadan konum değişikliklerini bildirir ve bu bilgiyi, çoğu mutlak mil kodlayııcı tipinden çok daha hızlı veri hızlarında aktarırlar. Bu nedenle artımlı kodlayıcılar, konum ve hızın hassas ölçümünü gerektiren uygulamalarda yaygın kullanılır.
Döner artımlı kodlayıcı, dönme konum değişikliklerini belirlemek için mekanik, optik veya manyetik sensörler kullanabilir. Mekanik tip genellikle elektronik ekipman üzerinde manuel olarak çalıştırılan bir "dijital potansiyometre" kontrolü olarak kullanılır. Örneğin, modern ev ve araba stereoları ses seviyesi kontrolleri olarak genellikle mekanik döner kodlayıcılar kullanır. Mekanik sensörlü kodlayıcılar geri sıçrama anahtarına ihtiyaç duyar ve dolayısıyla işleyebilecekleri dönüş hızları sınırlıdır. Optik tip, daha yüksek hızlarla karşılaşıldığında veya daha yüksek derecede hassasiyet gerektiğinde kullanılır.
Döner artımlı kodlayıcı, kodlayıcı mili döndüğünde karesel olarak periyodik bir dijital dalga biçimi yayınlayan A ve B olmak üzere iki çıkış sinyaline sahiptir. Bu, karesel olarak sinüzoidal dalga şekilleri (yani sinüs ve kosinüs) çıkaran sinüs kodlayıcılara benzer, böylece kodlayıcının ve çözümleyicinin özelliklerini birleştirir. Dalga biçim frekansı mil dönüş hızını, darbe sayısı ise kat edilen mesafeyi gösterirken A-B faz ilişkisi dönüş yönünü gösterir.
Bazı döner artımlı kodlayıcılar, mil belirli bir açıdan geçtiğinde bir darbe yayan ek bir "indeks" çıkışına (genellikle Z olarak etiketlenir) sahiptir. Her dönüşte Z sinyali, bir sonraki AB durumu değişikliğine kadar genellikle her zaman aynı açıda ileri sürülür. Bu, genellikle radar sistemlerinde ve kodlayıcı mili belirli bir referans açısına yerleştirildiğinde kayıt sinyali gerektiren diğer uygulamalarda kullanılır.
Mutlak kodlayıcıdan farklı olarak, artımlı kodlayıcı izlemez ve çıkışları bağlı olduğu mekanik sistemin mutlak konumunu göstermez. Sonuçta, herhangi bir özel andaki mutlak konumu belirlemek için mutlak konumun genellikle çift yönlü bir elektronik sayacı olan artımlı kodlayıcı arayüzü ile "izlenmesi" gerekir.
Mekanik bilgisayar farelerinde ucuz artımlı kodlayıcılar kullanılır. Genellikle biri sol-sağ hareketi algılamak için, diğeri ise ileri-geri hareketi algılamak için iki kodlayıcı kullanılır.
Döner (Açılı) Darbe Kodlayıcı
Döner (Açılı) Darbe kodlayıcının her yön için bir SPDT anahtarı vardır ve her biri yalnızca hareket yönünde çalışır. Bir yöndeki her dönüş girintisi, o yönle ilişkili SPDT anahtarının yalnızca geçiş yapmasına neden olur.
Diğer darbe çıkışlı döner kodlayıcılar
Tek çıkışlı döner kodlayıcılar (yani takometreler) hareket yönünü algılamak için kullanılamaz ancak hareket yönü sabit olduğunda hızı ölçmek ve konumu ölçmek için uygundur. Bazı uygulamalarda hareket mesafesini ölçmek için kullanılabilirler (örn. hareketli ayaklar).
Ayrıca bakınız
- Benzer işlevi yapan analog cihazlar arasında senkro, çözücü, döner değişken diferansiyel transformatör (RVDT) ve döner potansiyometre vardır.
- Doğrusal kodlayıcı döner kodlayıcıya benzer ancak konumu veya hareketi dönüş yerine düz çizgide ölçer. Doğrusal kodlayıcılar sıklıkla artımlı kodlamayı kullanır ve birçok takım tezgahında kullanılır.
Kaynakça
- ^ Murray, Mike (15 Aralık 2019). . The Geek Pub. 3 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Eylül 2019.
- ^ . 5 Ekim 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Canon video camera lens, used for zoom and aperture control
- ^ . digikey.com. 19 Nisan 2012. 24 Kasım 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Kasım 2019.
- ^ "MassMind Magnetic High Speed Non-Contact Quadrature Encoder V2". MassMind.org. 10 Ocak 2018. 3 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 12 Temmuz 2019.
- ^ Eitel, Elisabeth. Basics of rotary encoders: Overview and new technologies 7 Mart 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde . | Machine Design Magazine, 7 May 2014. Accessed: 30 June 2014
- ^ TI-5000EX Serial/Incremental Encoder Test System User Manual[], Mitchell Electronics, Inc.
- ^ G. K. McMillan, D.M. Considine (ed.) Process Instruments and Controls Handbook Fifth Edition, McGraw Hill 1999, , page 5.26
- ^ "encoders" (PDF). s. 12. 19 Eylül 2009 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 20 Şubat 2013.
- ^ "Capacitive Absolute Encoder" (PDF). Camille Bauer. 9 Kasım 2013 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 20 Şubat 2013.
- ^ Robert, Repas. . machinedesign.com. 29 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Şubat 2013.
- ^ "New technology yields encoder that never forgets". journal. www.motioncontrol.co.za. 2007. 2 Şubat 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Şubat 2013.
- ^ "White Paper Magnetic Encoder" (PDF). FRABA Inc. s. 3. 9 Kasım 2013 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 13 Şubat 2013.
- ^ Collins, Danielle. "What is a sine encoder (aka sine-cosine encoder)?". Design World. 8 Ekim 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 19 Ağustos 2020.
Daha fazla okumak için kaynaklar
- "Shaft Angle Encoders Afford High Accuracy" (PDF). Electronic Industries. 18 (10). Chilton Company. Ekim 1959. ss. 76-80. Erişim tarihi: 14 Ocak 2018.
- Military Handbook: Encoders - Shaft Angle To Digital (PDF). Savunma Bakanlığı (Amerika Birleşik Devletleri). 30 Eylül 1991. MIL-HDBK-231A. 25 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 25 Temmuz 2020. (NB. Supersedes MIL-HDBK-231(AS) (1970-07-01).)
Dış bağlantılar
- "Kod tekerleği seçme: Kodlayıcıların nasıl çalıştığına ayrıntılı bir bakış" 22 Mayıs 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Steve Trahey'nin 2008-03-25 tarihli makalesinde "döner kodlayıcılar" anlatılmaktadır.
- Jack Ganssle'ın 2005-07-19 tarihli "Kodlayıcılar yer duygusu sağlar" makalesinde "doğrusal olmayan kodlayıcılar" anlatılmaktadır.
- "Robot Kodlayıcıları".
- Revotics - Understanding Quadrature Encoding - Robotik uygulamalara odaklanarak döner ve karesel kodlamanın ayrıntılarını işler.
- Döner Kodlayıcı Nasıl Çalışır? - Döner kodlayıcının nasıl çalıştığını ve bunun bir Arduino mikrokontrolcüsü ile nasıl kullanılacağını gösteren video açıklaması.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Doner kodlayici mil kodlayici da denir ve bir milin veya aksin acisal konumunu veya hareketini analog veya dijital cikis sinyallerine donusturen elektromekanik bir cihazdir 13 parcali Gray kodlu bir mutlak doner kodlayici Ustte muhafaza kesici disk ve isik kaynagi altta ise algilama elemani ve destek bilesenleri gorulebilir Mutlak ve artimli olarak iki doner kodlayici turu vardir Mutlak kodlayicinin ciktisi kendisini aci donusturucusu yapan mevcut mil konumunu gosterir Artimli kodlayicinin ciktisi milin hareketi hakkinda bilgi verir ve bu genellikle baska bir yerde konum hiz ve mesafe gibi bilgilere islenir Doner kodlayicilar endustriyel kontroller robotik fotografik lensler optomekanik fareler ve iz toplari gibi bilgisayar giris aygitlari kontrollu stres reometreleri ve donen radar platformlari dahil olmak uzere mekanik sistemlerin izlenmesini veya kontrolunu veya her ikisini de gerektiren cok cesitli uygulamalarda kullanilir TeknolojilerHall etkisi kare kodlayici bir robot aracin tahrik mili uzerindeki disli dislerini algilar Mekanik Iletken kodlayicilar olarak da bilinir Bir PCB uzerine kazinmis bir cok halka yol bakir iz iletken alanlari algilayan temas fircalari araciligiyla bilgiyi kodlamak icin kullanilir Mekanik kodlayicilar ekonomiktir ancak mekanik asinmaya karsi hassastir Dijital multimetreler gibi insan arayuzlerinde yaygindirlar Optik Bu bir metal veya cam diskteki yariklar araciligiyla bir fotodiyot uzerine parlayan isik kullanir Yansitici versiyonlari da mevcuttur Bu en yaygin teknolojilerden biridir Optik kodlayicilar toza karsi cok hassastir Eksen Uzerinde Manyetik Bu teknoloji genellikle motor miline takili ozel olarak miknatislanmis 2 kutuplu bir neodimyum miknatis kullanir Milin ucuna sabitlenebildigi icin motor govdesinden yalnizca 1 mili cikan motorlarla calisabilir Dogruluk birkac dereceden 1 derecenin altina kadar degisebilir Cozunurlukler 1 derece kadar az veya 0 09 derece kadar yuksek olabilir 4000 CPR Devir Basina Sayim Kotu tasarlanmis dahili enterpolasyon cikis titremesine neden olabilir ancak bu dahili ornek ortalamasi ile asilabilir Eksen Disi Manyetik Bu teknoloji tipik olarak metal bir gobege tutturulmus kaucuk bagli ferrit miknatislarin kullanimini kullanir Bu tasarimda esneklik ve ozel uygulamalar icin az maliyetlidir Bircok eksen disi kodlayici cipindeki esneklik nedeniyle cipin uygulama icin gereken herhangi bir konuma yerlestirilebilmesi icin herhangi bir sayida kutup genisligini kabul edecek sekilde programlanabilirler Manyetik kodlayicilar optik kodlayicilarin calismayacagi zorlu ortamlarda calisir Temel turlerMutlak Mutlak kodlayici kodlayicinin gucu kesildiginde konum bilgisini korur Kodlayicinin konumu guc uygulandiginda hemen kullanilabilir Kodlayici degeri ile kontrol edilen makinenin fiziksel konumu arasindaki iliski montaj sirasinda ayarlanir konum dogrulugunu korumak icin sistemin bir kalibrasyon noktasina donmesine gerek yoktur Mutlak bir kodlayici kodlayicinin bir devir icindeki mutlak konumunu temsil eden bir veri kelimesi saglayan cesitli ikili agirliklara sahip birden cok kod halkasina sahiptir Bu tip kodlayiciya genellikle paralel mutlak kodlayici denir Cok turlu mutlak doner kodlayici ek kod tekerlekleri ve disli carklar icerir Yuksek cozunurluklu bir cark kesirli donusu olcer ve daha az cozunurluklu disli kodlu carklar milin tam devir sayisini kaydeder Artimli Artimli kodlayici Bir artimli kodlayici bazi uygulamalarda onemli bir ozellik olan konumdaki degisiklikleri aninda rapor eder Ancak mutlak konumu raporlamaz veya takip etmez Sonuc olarak artimli bir kodlayici tarafindan izlenen mekanik sistemin mutlak konum olcumlerini baslatmak icin yuvaya getirme sabit bir referans noktasina tasinmasi gerekebilir Mutlak kodlayiciMutlak doner kodlayici Yapisi Dijital mutlak kodlayicilar milin her farkli acisi icin benzersiz bir dijital kod uretir Optik ve mekanik olmak uzere iki tipi vardir Mekanik mutlak kodlayicilar Bir dizi esmerkezli halkasi olan metal bir disk mile siki bir sekilde sabitlenen bir yalitim diskine sabitlenir Bir dizi kayan kontak sabit bir nesneye sabitlenir boylece her kontak milin farkli mesafedeki metal diske surulur Disk mil ile birlikte donerken bazi temas noktalari metale temas ederken digerleri metalin kesildigi bosluklara duser Metal levha bir elektrik akimi kaynagina baglanir ve her kontak ayri bir elektrik sensorune baglanir Metal desen eksenin her olasi konumu bazi kontaklarin akim kaynagina bagli oldugu yani acik ve digerlerinin olmadigi yani kapali benzersiz bir ikili kod olusturacak sekilde tasarlanmistir Firca tipi kontaklar asinmaya karsi hassastir ve sonuc olarak mekanik kodlayicilar genellikle elle ses seviyesi ayari veya radyo alicisindaki ayar kontrolleri gibi az hizli uygulamalarda bulunur Optik mutlak kodlayicilar Optik kodlayicinin diski seffaf ve opak alanlara sahip cam veya plastikten yapilmistir Bir isik kaynagi ve foto detektor dizisi herhangi bir zamanda diskin konumundan kaynaklanan optik modeli okur Gray kodu sik kullanilir Bu kod mil acisini belirlemek icin mikroislemci veya mikrodenetleyici gibi bir kontrol cihazi tarafindan okunabilir Mutlak analog tipi milin mutlak acisina cevrilebilen benzersiz bir ikili analog kod uretir Manyetik mutlak kodlayicilar Manyetik kodlayici kodlayici konumunu manyetik bir sensore genellikle manyeto direncli veya Hall etkisi temsil etmek icin bir dizi manyetik kutup 2 veya daha fazla kullanir Manyetik sensor manyetik kutup konumlarini okur Bu kod optik kodlayiciya benzer sekilde saftin acisini belirlemek icin mikroislemci veya mikrodenetleyici gibi bir kontrol cihazi tarafindan okunabilir Mutlak analog tipi milin mutlak acisina cevrilebilen ozel bir algoritma kullanilarak benzersiz bir ikili analog kod uretir Manyetik etkileri kaydetmenin dogasindan dolayi bu kodlayicilarin toz veya birikinti birikmesi nedeniyle diger kodlayici turlerinin arizalanabilecegi kosullarda kullanilmasi en uygun secenek olabilir Manyetik kodlayicilar ayrica titresimlere kucuk yanlis hizalamalara veya darbelere karsi nispeten duyarsizdir Fircasiz motor komutasyonu Dahili doner kodlayicilar CNC makinelerde robotlarda ve diger endustriyel ekipmanlarda yaygin olarak kullanilan sabit miknatisli fircasiz motorlarda motor mil acisini belirtmek icin kullanilir Bu gibi durumlarda kodlayici ekipmanin duzgun calismasinda hayati bir rol oynayan bir geri bildirim cihazi gorevi gorur Fircasiz motorlar genellikle kismen rotor miknatislarinin az cozunurluklu mutlak kodlayici tipik olarak devir basina alti veya on iki darbe olarak kullanilmasiyla uygulanan elektronik komutasyon gerektirir Ortaya cikan mil aci bilgisi herhangi bir zamanda uygun stator sargisina enerji verilmesini saglamak icin servo surucuye iletilir Kapasitif mutlak kodlayicilar Kodlayicinin icinde asimetrik sekilli bir disk dondurulur Bu disk olculebilen ve hesaplanabilen iki elektrot arasindaki kapasitansi acisal bir degere degistirir Mutlak cok turlu kodlayici Cok turlu bir kodlayici birden fazla donusu algilayabilir ve saklayabilir Mutlak cok turlu enkoder terimi genellikle kodlayiciya harici guc saglanmasa bile kodlayici milinin hareketlerini tespit etmesi durumunda kullanilir Pil ile calisan cok turlu kodlayici Bu tur kodlayici guc donguleri boyunca sayimlari korumak icin bir pil kullanir Hareketleri algilamak icin enerji tasarruflu elektrik tasarimi kullanir Dislili cok turlu kodlayici Bu kodlayicilar devir sayisini mekanik olarak saklamak icin bir disli dizisi kullanir Tek dislilerin konumu yukarida belirtilen teknolojilerden biriyle algilanir Kendinden guc alan cok turlu kodlayici Bu kodlayicilar hareketli safttan enerji uretmek icin enerji hasadi ilkesini kullanir 2007 de tanitilan bu prensip kodlayiciya guc saglamaya ve donus sayisini kalici bellege yazmaya yetecek elektrigi uretmek icin bir Wiegand sensoru kullanir Standart ikili kodlama 3 bit ikili olarak isaretli aci olcum cihazlari icin doner kodlayici Ic halka tablodaki Kontak 1 e karsilik gelir Siyah sektorler acik Sifir derece sag taraftadir ve aci saat yonunun tersine dogru artar Yalnizca uc kontakli son derece basitlestirilmis bir kodlayicida ikili kodun ornegi asagidadir Standart Ikili Kodlama Sektor Kontak 1 Kontak 2 Kontak 3 Aci0 off off off 0 dan 45 ye1 off off ON 45 den 90 ye2 off ON off 90 den 135 ye3 off ON ON 135 den 180 ye4 ON off off 180 den 225 ye5 ON off ON 225 den 270 ye6 ON ON off 270 den 315 ye7 ON ON ON 315 den 360 ye Genellikle n sayida kontagin oldugu yerde milin farkli konumlarinin sayisi 2n tir Bu ornekte n 3 tur dolayisiyla 2 veya 8 konum vardir Yukaridaki ornekte disk dondukce kontaklar standart ikili sayim uretir Ancak bunun dezavantaji diskin iki bitisik sektor arasinda durmasi veya kontaklarin mukemmel sekilde hizalanmamasi durumunda milin acisini belirlemenin imkansiz olabilmesidir Bu sorunu gostermek icin mil acisi 179 9 den 180 1 ye sektor 3 ten sektor 4 e degistiginde ne olacagini dusunun Bir anda yukaridaki tabloya gore kontak duzeni kapali acik acik durumundan acik kapali kapali durumuna degisir Ancak gercekte olan bu degildir Pratik bir cihazda kontaklar hicbir zaman mukemmel sekilde hizalanmaz dolayisiyla her biri farkli bir anda degisir Ornegin once kontak 1 ardindan kontak 3 ve sonra kontak 2 degisirse gercek kod sirasi soyledir off on on baslangic konumu on on on ilk olarak kontak 1 iletir on on off sonra 3 numarali kontak akimi iletmez on off off son olarak 2 numarali kontak akimi keser Simdi tabloda bu kodlara karsilik gelen sektorlere bakin Sirasiyla 3 7 6 ve sonra 4 tur Uretilen kod dizisinden milin sektor 3 ten sektor 7 ye atladigi ardindan sektor 6 ya geri dondugu sonra tekrar sektor 4 e geri dondugu goruluyor ki onu bulmayi bekledigimiz yer burasi Cogu durumda bu davranis istenmeyen bir durumdur ve sistemin arizalanmasina neden olabilir Ornegin kodlayici bir robot kolunda kullanilmissa kontrolcu kolun yanlis konumda oldugunu dusunecek ve 180 dondurerek hatayi duzeltmeye calisacak belki de kola zarar verecektir Gray kodlamasi 3 bit ikili yansimali Gray kodla BRGC isaretlenmis aci olcum cihazlari icin doner kodlayici Ic halka tablodaki Kontak 1 e karsilik gelir Siyah sektorler acik Sifir derece sag taraftadir ve aci saat yonunun tersine artar Yukaridaki sorunu onlemek icin Gray kodlamasi kullanilir Bu herhangi iki bitisik kodun yalnizca bir bit konumu kadar farkli oldugu ikili sayma sistemidir Yukarida verilen uc kontakli ornek icin Gray kodlu versiyon asagidaki gibidir Gray Kodlamasi Sektor Kontak 1 Kontak 2 Kontak 3 Aci0 off off off 0 dan 45 ye1 off off ON 45 den 90 ye2 off ON ON 90 den 135 ye3 off ON off 135 den 180 ye4 ON ON off 180 den 225 ye5 ON ON ON 225 den 270 ye6 ON off ON 270 den 315 ye7 ON off off 315 den 360 ye Bu ornekte sektor 3 ten sektor 4 e gecis diger tum gecisler gibi kontaklardan yalnizca birinin durumunu aciktan kapaliya veya tam tersi sekilde degistirmesini icerir Bu onceki cizimde gosterilen hatali kod dizisinin gerceklesemeyecegi anlamina gelir Tek kanalli Gray kodlamasi Tasarimci bir kontagi farkli acisal konuma ancak milin merkezinden ayni uzaklikta hareket ettirirse o zaman karsilik gelen halka modelinin ayni ciktiyi saglamak icin ayni acida dondurulmesi gerekir En onemli bit Sekil 1 deki ic halka yeterince dondurulurse bir sonraki halkayla tam olarak eslesir Her iki halka da ayni oldugundan ic halka cikarilabilir ve bu halkanin sensoru geri kalan ayni halkaya tasinabilir ancak o halkadaki diger sensorden bu aciyla kaydirilmis Tek bir halka uzerindeki bu iki sensor tek halkali bir karesel kodlayici olusturur Ardisik konumlarin yalnizca tek bir sensorde farklilik gostermesi icin tek halka yol etrafinda birkac sensor duzenlemek mumkundur ki bu sonuc tek kanalli Gray kodu kodlayicidir Veri cikis yontemleri Cihaza ve ureticiye bagli olarak mutlak bir enkoder verileri iletmek icin paralel ikili analog sinyaller akim veya voltaj ve SSI BiSS Heidenhain EnDat Sick Stegmann Hiperface DeviceNet Modbus Profibus CANopen ve genellikle Ethernet veya RS 422 RS 485 fiziksel katmanlarini kullanan EtherCAT gibi seri veri yolu sistemleri dahil olmak uzere cesitli sinyal turlerinden ve iletisim protokollerinden herhangi birini kullanabilir Artimli kodlayiciArtimli kodlayiciDortlemede iki kare dalga Donme yonu A B faz acisinin isaretiyle gosterilir bu durumda A B yi takip ettiginden negatiftir A ve B sinyallerinin karsilik gelen mantik durumlariyla birlikte doner artimli kodlayici sensor mekanizmasinin kavramsal cizimi Doner artimli kodlayici gercek zamanli konum bilgisi saglama yetenegi nedeniyle tum doner kodlayicilar arasinda en yaygin kullanilanidir Artimli kodlayicinin olcum cozunurlugu hicbir sekilde iki dahili artimli hareket sensoruyle sinirli degildir Piyasada devir basina 10 000 e kadar veya daha fazla sayim yapabilen artimli kodlayicilar bulunabilir Doner artimli kodlayicilar herhangi bir uyarida bulunulmadan konum degisikliklerini bildirir ve bu bilgiyi cogu mutlak mil kodlayiici tipinden cok daha hizli veri hizlarinda aktarirlar Bu nedenle artimli kodlayicilar konum ve hizin hassas olcumunu gerektiren uygulamalarda yaygin kullanilir Doner artimli kodlayici donme konum degisikliklerini belirlemek icin mekanik optik veya manyetik sensorler kullanabilir Mekanik tip genellikle elektronik ekipman uzerinde manuel olarak calistirilan bir dijital potansiyometre kontrolu olarak kullanilir Ornegin modern ev ve araba stereolari ses seviyesi kontrolleri olarak genellikle mekanik doner kodlayicilar kullanir Mekanik sensorlu kodlayicilar geri sicrama anahtarina ihtiyac duyar ve dolayisiyla isleyebilecekleri donus hizlari sinirlidir Optik tip daha yuksek hizlarla karsilasildiginda veya daha yuksek derecede hassasiyet gerektiginde kullanilir Doner artimli kodlayici kodlayici mili dondugunde karesel olarak periyodik bir dijital dalga bicimi yayinlayan A ve B olmak uzere iki cikis sinyaline sahiptir Bu karesel olarak sinuzoidal dalga sekilleri yani sinus ve kosinus cikaran sinus kodlayicilara benzer boylece kodlayicinin ve cozumleyicinin ozelliklerini birlestirir Dalga bicim frekansi mil donus hizini darbe sayisi ise kat edilen mesafeyi gosterirken A B faz iliskisi donus yonunu gosterir Bazi doner artimli kodlayicilar mil belirli bir acidan gectiginde bir darbe yayan ek bir indeks cikisina genellikle Z olarak etiketlenir sahiptir Her donuste Z sinyali bir sonraki AB durumu degisikligine kadar genellikle her zaman ayni acida ileri surulur Bu genellikle radar sistemlerinde ve kodlayici mili belirli bir referans acisina yerlestirildiginde kayit sinyali gerektiren diger uygulamalarda kullanilir Mutlak kodlayicidan farkli olarak artimli kodlayici izlemez ve cikislari bagli oldugu mekanik sistemin mutlak konumunu gostermez Sonucta herhangi bir ozel andaki mutlak konumu belirlemek icin mutlak konumun genellikle cift yonlu bir elektronik sayaci olan artimli kodlayici arayuzu ile izlenmesi gerekir Mekanik bilgisayar farelerinde ucuz artimli kodlayicilar kullanilir Genellikle biri sol sag hareketi algilamak icin digeri ise ileri geri hareketi algilamak icin iki kodlayici kullanilir Doner Acili Darbe Kodlayici Doner Acili Darbe Kodlayicinin calistirilmasi ve sokulmesi Doner Acili Darbe kodlayicinin her yon icin bir SPDT anahtari vardir ve her biri yalnizca hareket yonunde calisir Bir yondeki her donus girintisi o yonle iliskili SPDT anahtarinin yalnizca gecis yapmasina neden olur Diger darbe cikisli doner kodlayicilar Tek cikisli doner kodlayicilar yani takometreler hareket yonunu algilamak icin kullanilamaz ancak hareket yonu sabit oldugunda hizi olcmek ve konumu olcmek icin uygundur Bazi uygulamalarda hareket mesafesini olcmek icin kullanilabilirler orn hareketli ayaklar Ayrica bakinizBenzer islevi yapan analog cihazlar arasinda senkro cozucu doner degisken diferansiyel transformator RVDT ve doner potansiyometre vardir Dogrusal kodlayici doner kodlayiciya benzer ancak konumu veya hareketi donus yerine duz cizgide olcer Dogrusal kodlayicilar siklikla artimli kodlamayi kullanir ve bircok takim tezgahinda kullanilir Kaynakca Murray Mike 15 Aralik 2019 The Geek Pub 3 Eylul 2019 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 3 Eylul 2019 5 Ekim 2013 tarihinde kaynagindan arsivlendi Canon video camera lens used for zoom and aperture control digikey com 19 Nisan 2012 24 Kasim 2014 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 23 Kasim 2019 MassMind Magnetic High Speed Non Contact Quadrature Encoder V2 MassMind org 10 Ocak 2018 3 Temmuz 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 12 Temmuz 2019 Eitel Elisabeth Basics of rotary encoders Overview and new technologies 7 Mart 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde Machine Design Magazine 7 May 2014 Accessed 30 June 2014 TI 5000EX Serial Incremental Encoder Test System User Manual olu kirik baglanti Mitchell Electronics Inc G K McMillan D M Considine ed Process Instruments and Controls Handbook Fifth Edition McGraw Hill 1999 978 0 07 012582 7 page 5 26 encoders PDF s 12 19 Eylul 2009 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 20 Subat 2013 Capacitive Absolute Encoder PDF Camille Bauer 9 Kasim 2013 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 20 Subat 2013 Robert Repas machinedesign com 29 Eylul 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 20 Subat 2013 New technology yields encoder that never forgets journal www motioncontrol co za 2007 2 Subat 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Subat 2013 White Paper Magnetic Encoder PDF FRABA Inc s 3 9 Kasim 2013 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 13 Subat 2013 Collins Danielle What is a sine encoder aka sine cosine encoder Design World 8 Ekim 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 19 Agustos 2020 Daha fazla okumak icin kaynaklar Shaft Angle Encoders Afford High Accuracy PDF Electronic Industries 18 10 Chilton Company Ekim 1959 ss 76 80 Erisim tarihi 14 Ocak 2018 Military Handbook Encoders Shaft Angle To Digital PDF Savunma Bakanligi Amerika Birlesik Devletleri 30 Eylul 1991 MIL HDBK 231A 25 Temmuz 2020 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 25 Temmuz 2020 NB Supersedes MIL HDBK 231 AS 1970 07 01 Dis baglantilar Kod tekerlegi secme Kodlayicilarin nasil calistigina ayrintili bir bakis 22 Mayis 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde Steve Trahey nin 2008 03 25 tarihli makalesinde doner kodlayicilar anlatilmaktadir Jack Ganssle in 2005 07 19 tarihli Kodlayicilar yer duygusu saglar makalesinde dogrusal olmayan kodlayicilar anlatilmaktadir Robot Kodlayicilari Revotics Understanding Quadrature Encoding Robotik uygulamalara odaklanarak doner ve karesel kodlamanin ayrintilarini isler Doner Kodlayici Nasil Calisir Doner kodlayicinin nasil calistigini ve bunun bir Arduino mikrokontrolcusu ile nasil kullanilacagini gosteren video aciklamasi