هنگامی که نیاز به اندازه‌گیری سرعت، جهت حرکت یا موقعیت یک شفت دوار دارید، احتمالاً به یک رمزگذار چرخشی نیاز خواهید داشت. و هنگامی که زمان انتخاب یکی از آن‌ها فرا می‌رسد، دو نوع اصلی وجود دارد که باید در نظر بگیرید: رمزگذار افزایشی و رمزگذار مطلق.

انتخاب درست مهم است، به همین دلیل است که ما این راهنمای کوتاه را برای رمزگذارهای مطلق گردآوری کرده‌ایم تا به شما کمک کنیم بفهمید آن‌ها چه هستند، چگونه با رمزگذارهای افزایشی تفاوت دارند و در چه موقعیت‌هایی ممکن است به یکی از آن‌ها نیاز داشته باشید.

رمزگذار مطلق چیست؟

یک رمزگذار مطلق یک مقدار موقعیت یا کلمه داده منحصر به فرد را در هر نقطه از چرخش ارائه می‌دهد که نشان‌دهنده موقعیت «مطلق» رمزگذار است. از لحظه‌ای که آن را روشن می‌کنید، یک رمزگذار مطلق می‌تواند موقعیت دقیق شفت دواری را که اندازه‌گیری می‌کند، به شما بگوید. این کار را با استفاده از یک حسگر نوری، مغناطیسی یا خازنی برای خواندن یک کد منحصر به فرد از یک دیسک که با شفت می‌چرخد، انجام می‌دهد. مهم‌تر از همه، یک رمزگذار مطلق می‌تواند این کار را بدون نیاز به چرخاندن شفت انجام دهد و می‌تواند این موقعیت را حتی در موارد از دست دادن موقت برق پیگیری کند. هرچه کدهای منحصر به فرد بیشتری روی دیسک رمزگذار وجود داشته باشد، اندازه‌گیری موقعیت شما دقیق‌تر خواهد بود.

وضوح‌ها بر حسب بیت (ارقام باینری) نشان داده می‌شوند که با تعداد کلمات داده منحصر به فرد در یک دور مطابقت دارند. رمزگذارهای مطلق نیز در انواع تک دور و چند دور وجود دارند. رمزگذارهای تک دور داده‌های موقعیت‌یابی را در یک دور کامل، 360 درجه، ارائه می‌دهند، با خروجی تکراری برای هر دور شفت. رمزگذارهای چند دور نیز داده‌های موقعیت‌یابی را در یک دور ارائه می‌دهند، اما یک شمارنده «دور» اضافی دارند که تعداد دورها را اندازه‌گیری می‌کند.

رمزگذارهای مطلق در مقابل افزایشی

برعکس، یک رمزگذار افزایشی با تولید پالس‌ها در حین چرخش شفت کار می‌کند. یک رمزگذار افزایشی معمولی 2 موج مربعی را 90 درجه خارج از فاز تولید می‌کند. این پالس‌ها باید توسط قطعات الکترونیکی خارجی رمزگذار ردیابی یا شمارش شوند.

شکل موج‌های رمزگذار افزایشی معمولی 90 درجه خارج از فاز

وضوح‌ها با تعداد پالس در هر دور، PPR، نشان داده می‌شوند و نشان‌دهنده تعداد پالس‌های بالایی است که یک رمزگذار افزایشی از هر یک از خروجی‌های موج مربعی خود خواهد داشت.

از آنجایی که خروجی یک رمزگذار افزایشی فقط در 1 از 4 حالت تکراری است، رمزگذار باید به یک مکان ثابت یا «خانه» شناخته شده ارجاع داده شود تا اطلاعات موقعیت‌یابی معناداری ارائه دهد. از موقعیت خانه، که اغلب با پالس شاخص رمزگذار هم‌تراز است، تغییر افزایشی در چرخش شفت را می‌توان ردیابی کرد و موقعیت مطلق شفت را شناخت. این باید هر بار که رمزگذار افزایشی را روشن می‌کنید یا در موارد از دست دادن موقت برق اتفاق بیفتد. در نتیجه، زمان بیشتری طول می‌کشد تا اندازه‌گیری موقعیت مطلق را دریافت کنید - و شفت باید بچرخد تا آن را ارائه دهد.

رمزگذارهای افزایشی نسبت به مدل‌های مطلق پیچیدگی کمتری دارند و بنابراین معمولاً ارزان‌تر هستند (اگرچه تفاوت قیمت در حال کاهش است). اگر فقط سرعت، جهت حرکت یا موقعیت نسبی را نظارت می‌کنید، یک رمزگذار افزایشی معمولاً بهترین گزینه است، اما زمانی که موقعیت مطلق نگرانی اصلی شماست، یک رمزگذار مطلق راهی است که باید بروید.

چرا یک رمزگذار مطلق را نسبت به یک رمزگذار افزایشی انتخاب کنیم؟

اولاً، از آنجایی که یک رمزگذار مطلق موقعیت شفت را حفظ می‌کند، موقعیت به محض تحویل برق به آن مشخص می‌شود. نیازی نیست منتظر تکمیل یک توالی خانه‌سازی یا کالیبراسیون باشید و می‌توانید داده‌های موقعیت مورد نیاز خود را سریع‌تر در هنگام راه‌اندازی یا پس از قطع برق دریافت کنید، حتی اگر شفت در حالی که رمزگذار خاموش بوده است، چرخانده شده باشد.

دانستن موقعیت مطلق در هنگام راه‌اندازی می‌تواند در بسیاری از سیستم‌ها ضروری باشد، جایی که در موقعیت‌های خاص، ادامه چرخش شفت در یک جهت ایمن است، اما نه در جهت دیگر. بسته به کاربرد، اشتباه گرفتن این موضوع می‌تواند باعث آسیب به تجهیزات، آسیب بدنی یا بدتر شود. در موقعیت‌هایی مانند این، بسیار مهم است که قبل از حرکت هر قطعه، موقعیت دقیق دستگاه دوار خود را بدانید.

به همان اندازه مهم، یک رمزگذار مطلق موقعیت واقعی را در زمان واقعی ارائه می‌دهد. از آنجایی که سیستم‌های بیشتری دیجیتالی می‌شوند و به یک باس ارتباطی مرکزی متصل می‌شوند، توانایی نظرسنجی از رمزگذار برای موقعیت در زمان واقعی در صورت نیاز، با حداقل تاخیر، از مزایای زیادی برخوردار است. برای پیگیری موقعیت خود با یک رمزگذار افزایشی، حتی پس از توالی خانه‌سازی، باید تمام پالس‌ها را با مدارهای خارجی (معمولاً از طریق رمزگشایی مربع) ردیابی کنید. علاوه بر مدارهای خارجی مورد نیاز، این بدان معناست که تاخیری در تعیین موقعیت وجود دارد.

رمزگذارهای مطلق یک «کلمه» دیجیتالی منحصر به فرد را برای هر موقعیت در وضوح مشخص شده خود تولید می‌کنند

مزایای دیگری نیز وجود دارد. سیستم‌هایی که رمزگذارهای مطلق را پیاده‌سازی می‌کنند، عموماً کمتر مستعد نویز الکتریکی هستند زیرا موقعیت را با خواندن یک کد بررسی شده از رمزگذارهای باینری یا به صورت دیجیتالی از طریق یک باس سریال به دست می‌آورند، نه رمزگذارهای افزایشی که نیاز به شمارش پالس دارند.

مرتبط با این واقعیت این است که ترکیب بیش از یک رمزگذار مطلق در یک سیستم واحد نسبتاً ساده است - شاید برای اتوماسیون کارخانه یا در یک بازوی رباتیک با چندین مفصل. اگر از رمزگذارهای افزایشی استفاده می‌کنید، نظارت بر خروجی‌های چندین دستگاه می‌تواند بسیار پیچیده شود و به قدرت پردازش قابل توجهی نیاز دارد. اما با رمزگذارهای مطلق، به ویژه آن‌هایی که می‌توانید به یک باس ارتباطی مرکزی متصل کنید، می‌توانید داده‌ها را از هر یک به صورت جداگانه دریافت کنید، که به قدرت پردازش بسیار کمتری برای تفسیر خواندن نیاز دارد.

کاربردهای رمزگذار مطلق

با تعیین تفاوت‌های کلیدی بین رمزگذارهای مطلق و افزایشی، اجازه دهید به طور خلاصه به برخی از سناریوهای خاص که در آن‌ها از رمزگذارهای مطلق استفاده می‌شود، نگاهی بیندازیم.

یک بازار کلیدی رباتیک است - یک حوزه در حال گسترش سریع که طیف گسترده‌ای از بخش‌ها را پوشش می‌دهد. در تولید، بازوهای رباتیک را خواهید یافت که برای مونتاژ، جوشکاری، رنگ‌آمیزی اسپری و سایر کارها استفاده می‌شوند. همچنین آن‌ها را در مراقبت‌های بهداشتی خواهید یافت. به عنوان مثال، جراحی از راه دور به مقادیر زیادی اطلاعات موقعیتی فوق‌العاده دقیق از بازوهای رباتیک نیاز دارد. ربات‌های کمک‌کننده خانگی یک مورد استفاده در حال ظهور دیگر برای رمزگذارهای مطلق هستند.

با این حال، این فقط یک حوزه است، با سیستم‌های بیشتر در حال دیجیتالی شدن و کاهش شکاف قیمت بین رمزگذارهای افزایشی و مطلق، تنوع کاربردهای رمزگذارهای مطلق تقریباً بی‌پایان می‌شود، هم در بازارهای صنعتی و هم در بازارهای مصرف‌کننده. از دروازه‌های خودکار و گیمبال‌های دوربین گرفته تا اتوماسیون کارخانه، رمزگذارهای مطلق یک راه بسیار مؤثر و به طور فزاینده‌ای مقرون به صرفه برای تعیین موقعیت هستند.

گزینه‌های رمزگذار مطلق

انتخاب نوع مناسب رمزگذار برای طراحی محصول شما ضروری است، به همین دلیل درک تفاوت‌های کلیدی بین رمزگذارهای افزایشی و مطلق بسیار مهم است. با بسته شدن شکاف‌های قیمت و تغییر فناوری‌ها، رمزگذارهای مطلق مزایای متمایز بسیاری نسبت به همتایان افزایشی خود دارند و آن‌ها را به یک گزینه جذاب برای نیازهای بازخورد موقعیت شما تبدیل می‌کنند.