Saat Anda perlu mengukur kecepatan, arah gerakan, atau posisi poros yang berputar, Anda kemungkinan akan memerlukan encoder putar. Dan ketika tiba saatnya untuk memilih salah satunya, ada dua jenis utama yang perlu dipertimbangkan: encoder inkremental dan encoder absolut.

Membuat pilihan yang tepat itu penting, itulah sebabnya kami telah menyusun panduan singkat untuk encoder absolut ini, untuk membantu Anda memahami apa itu, bagaimana perbedaannya dengan encoder inkremental, dan situasi di mana Anda mungkin membutuhkannya.

Apa itu Encoder Absolut?

Encoder absolut menyediakan nilai posisi unik atau kata data di setiap titik rotasi yang mewakili posisi “absolut” dari encoder. Sejak Anda menyalakannya, encoder absolut dapat memberi tahu Anda posisi pasti dari poros yang berputar yang diukurnya. Ia melakukan ini dengan menggunakan sensor optik, magnetik, atau kapasitif untuk membaca kode unik dari cakram yang berputar dengan poros. Yang penting, encoder absolut dapat melakukan ini tanpa perlu memutar poros dan dapat melacak posisi ini bahkan dalam kasus hilangnya daya sementara. Semakin banyak kode unik pada cakram encoder, semakin tepat pembacaan posisi Anda.

Resolusi diwakili dalam bit (digit biner) yang sesuai dengan jumlah kata data unik selama satu putaran. Encoder absolut juga hadir dalam variasi satu putaran dan multi-putaran. Encoder satu putaran menyediakan data penentuan posisi selama satu putaran penuh, 360°, dengan output berulang untuk setiap putaran poros. Encoder multi-putaran juga menyediakan data penentuan posisi selama satu putaran, tetapi memiliki penghitung “putaran” tambahan yang mengukur jumlah putaran.

Encoder Absolut vs. Inkremental

Sebaliknya, encoder inkremental bekerja dengan menghasilkan pulsa saat poros berputar. Encoder inkremental tipikal menghasilkan 2 gelombang persegi yang berbeda fase 90 derajat. Pulsa ini harus dilacak atau dihitung oleh elektronik di luar encoder.

Bentuk gelombang encoder inkremental tipikal berbeda fase 90°

Resolusi diwakili oleh jumlah pulsa per putaran, PPR, dan mewakili jumlah pulsa tinggi yang akan dimiliki encoder inkremental dari salah satu output gelombang perseginya.

Karena output dari encoder inkremental hanya dalam 1 dari 4 keadaan berulang, encoder harus dirujuk ke lokasi tetap yang dikenal atau "rumah" untuk memberikan informasi penentuan posisi yang berarti. Dari lokasi rumah, seringkali sejajar dengan pulsa indeks encoder, perubahan inkremental dalam rotasi poros kemudian dapat dilacak dan posisi absolut poros diketahui. Ini harus terjadi setiap kali Anda menyalakan encoder inkremental, atau dalam kasus hilangnya daya sementara. Akibatnya, dibutuhkan waktu lebih lama untuk mendapatkan pembacaan posisi absolut – dan poros perlu berputar untuk menyediakannya.

Encoder inkremental kurang kompleks daripada model absolut, dan oleh karena itu biasanya lebih murah (meskipun perbedaan harga menyusut). Jika Anda hanya memantau kecepatan, arah gerakan, atau posisi relatif, encoder inkremental biasanya merupakan pilihan terbaik, tetapi ketika posisi absolut adalah perhatian utama Anda, encoder absolut adalah cara yang tepat.

Mengapa Memilih Encoder Absolut daripada Encoder Inkremental?

Pertama, karena encoder absolut mempertahankan posisi poros, posisinya diketahui segera setelah Anda memberikan daya padanya. Anda tidak perlu menunggu urutan homing atau kalibrasi selesai dan dapat memperoleh data posisi yang Anda butuhkan lebih cepat saat startup atau setelah kegagalan daya, bahkan jika poros telah diputar saat encoder mati.

Mengetahui posisi absolut saat start up bisa sangat penting dalam banyak sistem, di mana dalam posisi tertentu aman untuk terus memutar poros ke satu arah, tetapi tidak ke arah lain. Tergantung pada aplikasinya, kesalahan ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan, cedera tubuh, atau lebih buruk lagi. Dalam situasi seperti ini, sangat penting bagi Anda untuk mengetahui posisi pasti perangkat putar Anda sebelum ada bagian yang bergerak.

Sama pentingnya, encoder absolut menyediakan posisi sebenarnya secara real time. Karena semakin banyak sistem yang menjadi digital dengan koneksi ke bus komunikasi pusat, dapat melakukan polling pada encoder untuk posisi real time kapan dan sesuai kebutuhan, dengan latensi minimal, sangat bermanfaat. Untuk melacak posisi Anda dengan encoder inkremental, bahkan setelah urutan homing, Anda perlu melacak semua pulsa dengan sirkuit eksternal (biasanya melalui dekode kuadratur). Selain sirkuit eksternal yang dibutuhkan, ini juga berarti bahwa ada beberapa latensi dalam menentukan posisinya.

Encoder absolut menghasilkan "kata" digital yang unik untuk setiap posisi dalam resolusi yang dinyatakan

Ada manfaat lain juga. Sistem yang menerapkan encoder absolut umumnya kurang rentan terhadap noise listrik karena mereka memperoleh posisi dengan membaca kode yang diperiksa kesalahannya dari encoder biner, atau secara digital melalui bus serial, daripada encoder inkremental yang perlu menghitung pulsa.

Terkait dengan ini adalah fakta bahwa relatif mudah untuk menggabungkan lebih dari satu encoder absolut dalam sistem yang sama – mungkin untuk otomatisasi pabrik atau di lengan robot dengan banyak sambungan. Jika Anda menggunakan encoder inkremental, memantau output dari beberapa perangkat bisa menjadi sangat rumit, membutuhkan daya pemrosesan yang signifikan. Tetapi dengan encoder absolut, terutama yang dapat Anda hubungkan ke bus komunikasi pusat, Anda dapat memperoleh data dari masing-masing secara individual, yang membutuhkan daya pemrosesan yang jauh lebih sedikit untuk menafsirkan pembacaan.

Aplikasi Encoder Absolut

Setelah menetapkan perbedaan utama antara encoder absolut dan inkremental, mari kita lihat secara singkat beberapa skenario spesifik di mana encoder absolut digunakan.

Pasar utama adalah robotika – area yang berkembang pesat yang mencakup berbagai sektor. Dalam manufaktur, Anda akan menemukan lengan robot yang digunakan untuk perakitan, pengelasan, penyemprotan cat, dan tugas lainnya. Anda juga akan menemukannya di perawatan kesehatan. Bedah jarak jauh, misalnya, membutuhkan sejumlah besar informasi posisi yang sangat tepat dari lengan robot. Robot bantuan rumah adalah contoh kasus penggunaan lain yang muncul untuk encoder absolut.

Namun, ini hanya satu area, dengan lebih banyak sistem yang menjadi digital dan kesenjangan harga antara encoder inkremental dan absolut menyusut, berbagai aplikasi untuk encoder absolut menjadi hampir tak ada habisnya, baik di pasar industri maupun konsumen. Dari gerbang otomatis dan gimbal kamera hingga otomatisasi pabrik, encoder absolut adalah cara yang sangat efektif dan semakin ramah anggaran untuk menentukan posisi.

Pilihan Encoder Absolut

Memilih jenis encoder yang tepat untuk desain produk Anda sangat penting, itulah sebabnya sangat penting untuk memahami perbedaan utama antara encoder inkremental dan absolut. Dengan kesenjangan harga yang semakin kecil dan teknologi yang berubah, encoder absolut memiliki banyak keunggulan berbeda dibandingkan dengan rekan-rekan inkrementalnya, menjadikannya pilihan yang menarik untuk persyaratan umpan balik posisi Anda.