Enkoder to urządzenie wykorzystywane w automatyce do pomiaru kąta lub przesunięcia. Pod tym pojęciem kryje się wiele jego rodzajów i odmian. W tym poście postaram się je pokrótce opisać.

Enkodery – klasyfikacja

Podział ze względu na rodzaj

Enkodery inkrementalne

– obrotowo – impulsowe (optyczne i magnetyczne)

– liniowe (magnetyczne)

Enkodery absolutne

– obrotowe (optyczne i magnetyczne)

– liniowe (magnetycze)

 Enkodery inkrementalne, obrotowe, zwane są również przyrostowymi lub impulsatorami. Zasada działania polega na generowaniu impulsów prostokątnych, po obrocie wału enkodera. Enkoder inkrementalny, optyczny składa się z układu nadajnik – odbiornik oraz z tarczy obrotowej, na której znajdują się szczeliny. Przez nie przechodzi wiązka świetlna wysyłana z nadajnika do odbiornika. Ilość szczelin definiuje rozdzielczość – jeden z głównych parametrów enkodera, czyli liczbę impulsów, które generowane są na wyjściu, po wykonaniu jednego, pełnego obrotu wału enkodera. Enkodery obrotowe, magnetyczne, zbudowane są z układu magnetycznego (pierścień) i czujnik, który bada przemagnesowania. Enkoder inkrementalny posiada przynajmniej 2 kanały wyjściowe A i B, które są przesunięte w fazie o 90 stopni. Dzięki temu możliwe jest rozpoznawanie kierunku obrotu wału.

Enkodery inkrementalne, liniowe, zwane są również liniałami magnetycznymi. Typowy liniał magnetyczny składa się z enkodera liniowego, który porusza się nad taśmą magnetyczną (pomiar bezdotykowy).  Taśma magnetyczna posiada przemagnesowania, tzw. krok magnetyczny. Może on wynosić np. 1; 2; 2,5; 3,2; 5mm itp. W zależności od tego jaki mamy enkoder, wybieramy taśmę z odpowiednim krokiem magnetycznym. Enkodery inkrementalne liniowe, podobnie jak obrotowe mogą pracować z różnymi rozdzielczościami, typowe to: 1mm, 0,1mm, 0,01mm, 0,05mm, 0,001mm. Zastosowania: pomiar odległości w maszynach kamieniarskich lub CNC itp. Maszyny i urządzenia, w których zamontowane są enkodery inkrementalne zwykle na początku pracy wymagają bazowania, w celu ustawienia pozycji początkowej (bazowej).

Enkodery absolutne, obrotowe podobnie jak inkrementalne dzielą się na optyczne i magnetyczne. Zasada działania i budowa są bardzo do siebie zbliżone. Różnica polega na tym że na wyjściu enkodera mamy informację o pozycji (słowo cyfrowe). Najprościej rzecz ujmując enkoder absolutny zna zawsze swoją pozycję, czyli prościej mówiąc „wie” gdzie się znajduje.  Dodatkowo wyróżniamy enkodery jedno i wieloobrotowe. Enkoder jednoobrotowy rozpoznaje unikalne pozycje w zakresie jednego obrotu, gdy go wykona zaczyna pokazywać pozycję „od zera”. Enkoder wieloobrotowy dodatkowo rozpoznaje ilość obrotów np. 8, 16, 256, 1024 itd.

Enkodery absolutne, liniowe. Podobnie, jak w enkoderach inkrementalnych liniał magnetyczny absolutny składa się z enkodera liniowego, absolutnego oraz taśmy magnetycznej – kodowanej absolutnie. Na taśmie magnetycznej znajdują się unikalne pozycje, które rozpoznaje enkoder. Układów, w których zastosowano enkodery absolutne nie trzeba bazować.

W następnych postach omówię najważniejsze parametry na które należy zwrócić uwagę podczas doboru enkoderów.