ساختار انکودر تفاضلی
انکودر تفاضلی شامل اجزای زیر است:
دیسک کدگذاری شده: دیسکی که بر روی آن الگوهای خاصی برای تولید سیگنال‌ها قرار دارد.
سنسورهای خوانش: حسگرهایی که سیگنال‌ها را از الگوهای روی دیسک دریافت می‌کنند.
خروجی تفاضلی: شامل دو سیگنال که یکی به عنوان سیگنال اصلی (A) و دیگری به صورت معکوس (A-) عمل می‌کند.
واحد پردازش سیگنال: این واحد تفاوت بین دو سیگنال را محاسبه کرده و سیگنال نهایی را تولید می‌کند.
نحوه عملکرد انکودر تفاضلی
عملکرد انکودر تفاضلی مبتنی بر تولید سیگنال‌های جفتی است. هر سیگنال شامل دو بخش است:
سیگنال مثبت (A): اطلاعات اصلی حرکت را انتقال می‌دهد.
سیگنال معکوس (A-): یک نسخه معکوس از سیگنال اصلی است.
واحد پردازش سیگنال تفاوت بین A و A- را محاسبه می‌کند. این روش باعث کاهش اثر نویزهای خارجی می‌شود، زیرا هر نویزی که به سیگنال‌ها اضافه شود، به صورت مشابه به هر دو سیگنال وارد شده و در نهایت حذف می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود انکودر تفاضلی در محیط‌های پر نویز عملکرد قابل اعتمادی داشته باشد.
مزایای انکودر تفاضلی
مقاومت بالا در برابر نویز: مناسب برای کاربردهایی که در محیط‌های پر نویز الکترومغناطیسی قرار دارند.
دقت بالا: اندازه‌گیری موقعیت و حرکت با دقت بالاتر نسبت به انکودرهای استاندارد.
کاهش خطا: با حذف نویزهای مشترک، خطای سیگنال‌ها به حداقل می‌رسد.
پایداری سیگنال در فواصل طولانی: مناسب برای سیستم‌هایی که نیاز به انتقال داده‌ها در مسافت‌های طولانی دارند.
محدودیت‌های انکودر تفاضلی
هزینه بالاتر: ساختار پیچیده‌تر و فناوری پیشرفته‌تر باعث افزایش هزینه‌ی تولید می‌شود.
نیاز به تجهیزات خاص: سیستم‌های پردازشی خاص برای استفاده از سیگنال‌های تفاضلی ضروری هستند.
پیچیدگی نصب: نصب و راه‌اندازی این انکودرها نیازمند دانش فنی بالاتری است.
کاربردهای انکودر تفاضلی
انکودرهای تفاضلی در صنایعی که نیاز به دقت و پایداری بالا دارند، به کار گرفته می‌شوند. برخی از کاربردهای رایج عبارتند از:
رباتیک: کنترل دقیق موقعیت و حرکت بازوهای رباتیک در محیط‌های صنعتی.
ماشین‌آلات CNC: اندازه‌گیری موقعیت ابزارها و محورها با دقت بالا.
سیستم‌های حمل‌ونقل: نظارت و کنترل سرعت و موقعیت در قطارها و تجهیزات ریلی.
صنایع هوافضا: کاربرد در سامانه‌های ناوبری و کنترل موقعیت در هواپیماها.
توربین‌ها: اندازه‌گیری سرعت و موقعیت در توربین‌های بادی و گازی.
جمع‌بندی
انکودر تفاضلی به دلیل دقت بالا، مقاومت در برابر نویز و قابلیت انتقال سیگنال‌ها در مسافت‌های طولانی، یکی از گزینه‌های برتر برای اندازه‌گیری موقعیت و حرکت در محیط‌های صنعتی است. با وجود هزینه‌ی بالاتر و نیاز به تجهیزات خاص، مزایای متعدد این انکودرها آن‌ها را به ابزاری ارزشمند برای کاربردهای حساس و پیچیده تبدیل کرده است. انتخاب انکودر مناسب به نوع کاربرد و شرایط محیطی بستگی دارد، اما انکودر تفاضلی برای محیط‌های پر نویز و کاربردهای دقیق انتخابی ایده‌آل محسوب می‌شود.
ترجمه و جمع آوری:
