Encoder và resolver là hai loại thiết bị được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để đo lường vị trí và vận tốc. Mặc dù có cùng mục đích, chúng hoạt động dựa trên các nguyên lý khác nhau và có những ưu điểm, nhược điểm riêng. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan và so sánh chi tiết về encoder và resolver.
Mục Lục
1. Encoder
Encoder là một loại cảm biến có khả năng phát hiện vị trí hoặc hướng, thường được sử dụng như một tín hiệu tham chiếu hoặc phản hồi để điều khiển vị trí. Encoder có nhiều loại khác nhau, bao gồm encoder quay, encoder tuyến tính, encoder quang, encoder từ tính, encoder analog và encoder số. Sự lựa chọn loại encoder nào phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể.
encoder quang
Encoder quang dạng quay sử dụng một đĩa tròn bằng kính hoặc kim loại có các khe hoặc lỗ được khắc theo chu vi. Một đèn LED chiếu qua các khe này, tạo ra một chuỗi xung được sử dụng để đếm hoặc đo khoảng cách.
Trong thực tế, encoder thường được đặt trong một vỏ kim loại kín, cùng với vòng bi và trục truyền động để kết nối với động cơ. Vỏ này thường được thiết kế để chống nước và bao gồm các cổng kết nối hoặc cáp được bảo vệ.
1.1. Nguyên lý hoạt động của encoder
Hướng quay của encoder có thể được xác định bằng cách sử dụng hai đường tín hiệu lệch pha nhau 90 độ. Hai tín hiệu này được gọi là xung A và xung B của encoder. Việc đảo ngược pha của hai tín hiệu này cũng thường được sử dụng. Ngoài ra, một đường tín hiệu đơn lẻ, được gọi là xung Z, thường được đặt dọc theo chu vi của đĩa. Xung Z này thường được sử dụng để xác định điểm gốc hoặc vị trí tham chiếu của encoder hoặc các thiết bị kết nối với nó. Việc thiết lập thông số cho xung A và xung B được gọi là pha vuông góc.
nguyên lý hoạt động encoder
Encoder thường có khả năng quay nhiều vòng, cung cấp số đếm lớn hơn số khe trên đĩa quay. Điều này cho phép các thiết bị đếm tốc độ cao hoặc hệ thống servo có gắn encoder theo dõi số vòng quay hoặc tổng số xung. Trong trường hợp mất điện, encoder cần giữ vị trí tại trục hoặc vị trí của thiết bị kết nối với nó. Thông thường, điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các cảm biến ngoài và các chỉ số xung.
1.2. Các loại tín hiệu encoder
Encoder tuyệt đối sử dụng tín hiệu song song để cung cấp một số đếm nhị phân, cho biết vị trí của encoder. Tín hiệu từ encoder tuyệt đối gửi về một vị trí chính xác trong phạm vi hoạt động của nó mà không cần biết vị trí trước đó. Điều này có nghĩa là encoder sẽ có một dải đo cố định hoặc số vòng quay nhất định. Encoder tuyệt đối thường được sử dụng trong các hệ thống hoặc trục cần giữ nguyên vị trí của nó ngay cả khi bị mất điện hoặc di chuyển. Về độ chính xác, encoder tuyệt đối và encoder tương đối tương đương nhau, nhưng encoder tuyệt đối có khả năng chống nhiễu tín hiệu tốt hơn.
2. Resolver
Resolver thường được sử dụng để phát hiện chuyển động quay và vận tốc. Nó có thể được mô tả như một máy biến áp điện xoay, cung cấp tín hiệu đầu ra dạng hình sin, sau đó được chuyển đổi thành giá trị số biểu thị vị trí. Một ứng dụng phổ biến của resolver là điều khiển động cơ không chổi than. Loại resolver này tương tự như một động cơ điện, với rotor và stator bên trong. Stator bao gồm một cuộn dây kích từ và hai cuộn dây pha, được ký hiệu là X và Y. Các cuộn dây này được đặt vuông góc với nhau.
resolver công nghiệp
Khi dòng điện xoay chiều được tạo ra trong cuộn dây kích từ, tín hiệu sẽ được truyền vào cuộn dây rotor và quay trở lại các cuộn dây pha X và Y. Điều này tạo ra dòng điện phản hồi có dạng hình sin và cosin, dựa vào đó mà góc quay của rotor được đo và xác định. Trong một vòng quay hoàn chỉnh, hai tín hiệu phản hồi này sẽ lặp lại dạng sóng của chúng. Vì resolver là một thiết bị analog, nên nó có độ phân giải vô hạn.