Encoder (Sinyal Üreticiler) Nedir? Ne İşe Yarar Çeşitleri

Encoder: Dönme hareketini ardışık sayısal sinyallere çevirir. Encoder bir şaftın açısal konumunu, hareketini, eksenini analog veya dijital bir koda dönüştüren elektromekanik bir cihazdır. Manyetik çalıştığı gibi optik olarak da çalışır. Encoderler, hareketi, sayaç veya PLC gibi bir tür kontrol cihazı tarafından okunabilen bir elektrik sinyaline dönüştürür.

Encoder Nasıl Çalışır?

Bir sinyal oluşturmak için encoderlarda farklı türde teknolojiler kullanılır. Bu teknolojiler mekanik, manyetik, dirençli ve optik olarak sıralanır. En yaygın olarak kullanılan tür optik’ tir.

Encoder bir motor miline bağlandığında;

encoder (kodlayıcı) devresi ise motorun üst kısmına yerleştirilir. Milin dönüşü sırasında optik bir sistem ile motorun yönünü ve devir sayısını algılayarak elektronik sisteme bu verileri gönderir. Encoder’ın, gönderdiği geri bildirim sinyali ile bir cihazın konumu, hızı ve yönü bulunabilir.

Encoder Çeşitleri

Doğrusal ve döner kodlayıcı olmak üzere iki tür kodlayıcı vardır. Doğrusal kodlayıcı bir yol boyunca harekete yanıt verirken döner kodlayıcı döner harekete yanıt verir. Bunlar iki türe ayrılır, mutlak ve artımlı kodlayıcıdır. Optik sensörlerde ışık kaynağı, alıcı ve üzerinde yarık veya çizgiler olan dikler kullanılır.

Çalışma Şekillerine Göre;

Doğrusal olarak çalışan (Linear Encoder) ve dönel olarak çalışan Encoderlar (Rotary Encoder) ve olarak ikiye ayrılır.

Bağlantı Şekillerine Göre;

Milli Tip (Shaft Encoder) ve Delik Milli Tip (Hollow Shaft Encoder) olarak ikiye ayrılır.

Sensörlere Göre;

Optik Algılamalı ve Manyetik Algılamalı türler olmak üzere ikiye ayrılır.

Çıkış Sinyallerine Göre;

Kare Dalga üreten ve sinus dalga üreten türler olarak ikiye ayrılır.

Posizyona Göre;

Artımsal (Incremental Encoder) ve Mutlak (Absolute Encoder) olarak ikiye ayrılır.

Artımsal (Incremental) Encoder

Artımlı (incremental) encoderda disk yarıklı ise ışık, yarıktan geçerek alıcıya gelir. Yansımalı ise ışık, üzerine siyah ve beyaz çizgiler çizilmiş disk üzerinden yansır. Böyle bir encoderdan konum bilgisi elde edilmesine rağmen motor milinin dönüş yönü hakkında bilgi edinilemez.

Dönüş yönü için iki sıra şeklinde (track: iz) dizilmiş yarıklar kullanılır. Alttaki yarıkla üstteki yarık arasında ¼ kaçıklık vardır. Üstteki yarıktan gelen sinyale A, alttan gelen sinyale B kanalı denir. Mil döndükçe mil hızıyla orantılı bir frekansta bu kanallarda pals üretilir.

Bu iki sinyal arasındaki faz farkı dönme yönü hakkında bilgi verir. Örneğin A kanalı B’ye göre önde ise mil saat yönünde döner. Disk üzerindeki yarık sayısı encoderın çözünürlüğünü verir.

Diskte 1024 yarık veya iz varsa bu encoderın çözünürlüğü 1024 adım/tur olarak verilir. Her bir kanaldaki pals sayısı ve çözünürlük bilindiği taktirde milin açısal konumu belirlenir. Encoderlarda çoğunlukla üçüncü bir kanal daha vardır. “Z” veya indeks kanalı adı verilen bu kanal, her turda bir pals üreterek milin dönme sayısı bilgisini verir. Ayrıca başlangıç konumuna gelmek (home position) için bir referans sinyali olarak da kullanılır.

Mutlak Encoder

Mutlak encoderda mil konumuna ait tek bir sayısal sinyal üretilir. Milin her bir konumunun sayısal bir deseni vardır.

Disk üzerindeki her bir dairesel sıra veya iz, sayısal deseni meydana getirir. Disk üzerinde 8 iz varsa encoder 2 8 =256 farklı konumu yani 8360/256=1.4060 açıyı bildirebilir. Sayısal desende 10 iz varsa 210 =1024 konumu gösterir.

Tek Dönüşlü Kodlayıcı

Tek dönüşlü kodlayıcı, eksenden tek bir dönüşü veya dönüşü çözer. Bu tip kodlayıcılar konumsal veri sağlayabilir ve tam bir devirden sonra döngüsel olarak tekrarlanacaktır. Tek kodlayıcı, devir başına artış sayısı, tek bir kodlanmış disk kullanılarak ölçülür.