مقایسه انکودرهای افزایشی و مطلق؛ کدام یک برای پروژه شما مناسب‌تر است؟

در سیستم‌های کنترل حرکت و اتوماسیون صنعتی، انتخاب نوع مناسب انکودر نقش مهمی در دقت، کارایی و پایداری عملکرد دارد. بین انکودرهای افزایشی و انکودرهای مطلق، تفاوت‌هایی وجود دارد که می‌تواند به شکل مستقیم بر نتیجه پروژه شما تأثیر بگذارد. در این مقاله از اکام صنعت به مقایسه دقیق این دو نوع انکودر می‌پردازیم تا بدانید کدام گزینه با نیازهای فنی و عملیاتی شما سازگارتر است.

بررسی ساختار داخلی انکودر مطلق و افزایشی

یکی از راه‌های درک بهتر تفاوت بین این دو نوع انکودر، آشنایی با ساختار داخلی آن‌هاست. انکودرها معمولا از یک دیسک، منبع نور (در انکودرهای نوری) و گیرنده تشکیل شده‌اند. اما در هر نوع، نحوه پردازش سیگنال و نوع خروجی متفاوت است.

ساختار انکودر مطلق

دیسک این انکودر دارای الگوهای چندگانه‌ کدگذاری‌شده (معمولاً به‌صورت باینری یا گری‌کد) است. هر بخش از دیسک بیانگر یک موقعیت خاص است. سنسورها این الگوها را می‌خوانند و اطلاعات موقعیت به‌صورت دیجیتال ارسال می‌شود.

ساختار انکودر افزایشی

در این نوع، دیسک دارای خطوط تکرارشونده‌ای است که با عبور یا انسداد نور، پالس تولید می‌کنند. این پالس‌ها به‌ عنوان سیگنال خروجی مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر کانال‌های A و B، کانال Z نیز وجود دارد که یک پالس مرجع برای هر دور چرخش تولید می‌کند.

تفاوت در نوع خروجی سیگنال و تفسیر انکودرهای افزایشی و مطلق

نکته‌ای که اغلب در انتخاب انکودر نادیده گرفته می‌شود، نوع خروجی و تفسیر آن است.

• خروجی انکودر مطلق: معمولاً دیجیتال با تعداد معینی بیت است. هر ترکیب بیتی، معرف یک موقعیت دقیق است.
• خروجی انکودر افزایشی: به ‌صورت پالس‌های مربعی شکل بوده و تعداد پالس‌ها موقعیت نسبی را نشان می‌دهند.

این تفاوت باعث می‌شود که در پروژه‌هایی که نیاز به سیگنال‌های دیجیتال مستقیم دارند، انکودر مطلق گزینه بهتری باشد.

تفاوت در پردازش داده و نیاز به کنترلرانکودرهای افزایشی و مطلق

در انکودر مطلق، چون موقعیت به ‌صورت کد خروجی می‌شود، نیاز به شمارش پالس و مرجع‌یابی حذف می‌شود. این یعنی کنترلرهای ساده‌تری نیز می‌توانند با آن کار کنند.

در انکودر افزایشی، چون خروجی به‌صورت پالس است، باید یک شمارنده دقیق داشته باشیم تا تعداد پالس‌ها را از نقطه مرجع بشمارد و موقعیت فعلی را محاسبه کند.

مقایسه از منظر قابلیت اعتماد انکودرهای افزایشی و مطلق در محیط‌های صنعتی

در محیط‌های صنعتی، عواملی مانند نویز الکترومغناطیسی، دما و لرزش می‌توانند بر عملکرد انکودر تأثیر بگذارند.

• انکودر مطلق: به دلیل داشتن کدهای منحصربه‌فرد، نویز کمتر روی داده‌ها تأثیر می‌گذارد.
• انکودر افزایشی: چون با پالس کار می‌کند، نسبت به نویز حساس‌تر است و احتمال بروز خطا در شمارش پالس‌ها بیشتر است، به ‌ویژه در سرعت‌های بالا.

مزیت رقابتی انکودرهای افزایشی و مطلق در صنایع پیشرفته و عمومی

انکودر مطلق در صنایعی مانند هوافضا، اتوماسیون‌های پیشرفته و تجهیزات دقیق که نیاز به موقعیت‌یابی بدون خطا دارند، گزینه‌ای بدون جایگزین است.

انکودر افزایشی در کاربردهایی چون پرینترهای صنعتی، خطوط تولید، سیستم‌های شمارش و بسته‌بندی، کنترل سرعت و زاویه در موتورهای ساده، به دلیل هزینه کم و نصب آسان، انتخاب بهتری است.

مقایسه مزایا و معایب انکودر مطلق و انکودر افزایشی

در انتخاب بین انکودر مطلق و انکودر افزایشی، شناخت دقیق مزایا و معایب هرکدام می‌تواند تأثیر مستقیمی بر عملکرد، دقت و پایداری سیستم‌های صنعتی داشته باشد.

مزایا و معایب انکودر افزایشی

انکودر افزایشی به دلیل ساختار ساده‌تر و هزینه کمتر، یکی از رایج‌ترین انواع انکودرها در صنایع مختلف محسوب می‌شود.

مزایای انکودر افزایشی

• قابلیت استفاده در طیف وسیعی از کاربردها: از خطوط مونتاژ گرفته تا نوار نقاله‌های بلند.
• هزینه اقتصادی: طراحی ساده‌تر آن باعث کاهش قابل‌توجه هزینه نسبت به انکودر مطلق می‌شود.
• امکان اندازه‌گیری طول مسیرهای بلند: مخصوصاً در کاربردهای خطی طولانی مانند سیستم‌های جابجایی صنعتی.
• قابل دسترس بودن مدل‌های مولتی ترن: که امکان شمارش چندین دور چرخش را فراهم می‌کند.

معایب انکودر افزایشی

• نیاز به نقطه مرجع: برای شروع عملکرد صحیح به یک نقطه مرجع نیاز دارد.
• عدم حفظ موقعیت مطلق: پس از قطع برق، موقعیت دقیق شیء را از دست می‌دهد.
• نیاز به راه‌اندازی مجدد: پس از هر بار خاموشی سیستم، باید مجدداً تنظیم شود.

مزایا و معایب انکودر مطلق

انکودر مطلق برخلاف نوع افزایشی، اطلاعات موقعیت مطلق را حتی پس از قطع برق حفظ می‌کند و برای کاربردهایی که نیاز به دقت و ایمنی بالا دارند، انتخابی مناسب است.

مزایای انکودر مطلق

• تشخیص موقعیت مطلق بدون نیاز به مرجع: حتی بلافاصله پس از روشن شدن دستگاه.
• پایداری عملکرد در زمان قطع برق: به کمک کدهای منحصر به‌فرد، موقعیت دقیق را حفظ می‌کند.
• مناسب برای کاربردهای حساس و دقیق: مانند تجهیزات رباتیک، ماشین‌های چاپ و تجهیزات پزشکی پیشرفته.

معایب انکودر مطلق

• هزینه بالاتر: به دلیل پیچیدگی طراحی و تکنولوژی پیشرفته‌تر.
• ساختار فنی پیچیده‌تر: که ممکن است نیاز به نگهداری تخصصی‌تری داشته باشد.

کدام انکودر برای شما مناسب‌تر است؟ افزایشی یا مطلق؟

برای انتخاب بین انکودر افزایشی و مطلق، باید بدانید پروژه شما چه نیازهایی دارد و در چه شرایطی کار می‌کند. انتخاب درست باعث افزایش دقت و کاهش هزینه‌ها می‌شود. مهم‌ترین نکات را مرور می‌کنیم:

• نوع اندازه‌گیری مورد نیاز

اگر فقط تغییر موقعیت یا سرعت مهم است، انکودر افزایشی کافی است. اما اگر به موقعیت دقیق و حفظ آن پس از قطع برق نیاز دارید، انکودر مطلق بهتر است.

• دقت و وضوح

انکودر مطلق دقت و وضوح بالاتری دارد و برای سیستم‌های حساس مناسب است. انکودر افزایشی برای کاربردهای معمولی و کمتر حساس مناسب‌تر است.

• شرایط محیط کاری

انکودر افزایشی در محیط‌های سخت مثل گرد و غبار و دماهای بالا بهتر عمل می‌کند. انکودر مطلق بیشتر در محیط‌های صنعتی و کنترل شده کاربرد دارد.

• هزینه و بودجه

انکودر افزایشی هزینه کمتری دارد و برای پروژه‌های با بودجه محدود مناسب است. انکودر مطلق گران‌تر است اما دقت و کیفیت بالاتری ارائه می‌دهد.

سخن پایانی

انتخاب درست بین انکودر افزایشی و مطلق، نقش کلیدی در موفقیت پروژه‌های صنعتی و الکترونیکی دارد. با توجه به نیاز دقیق اندازه‌گیری، شرایط محیطی، دقت مورد انتظار و بودجه، می‌توانید گزینه‌ای مناسب و بهینه انتخاب کنید. شناخت تفاوت‌ها و ویژگی‌های هر نوع انکودر، به شما کمک می‌کند تا عملکرد سیستم خود را به حداکثر برسانید و هزینه‌های اضافی را کاهش دهید.

اکام صنعت با بیش از یک دهه سابقه در تأمین تجهیزات اتوماسیون صنعتی، نمایندگی فروش انواع انکودرهای SICK را دارد و شما می توانید برای خرید انکودر افزایشی SICK و خرید انکودر مطلق SICK  با ما تماس بگیرید تا با مشاوره تخصصی رایگان و تضمین اصالت کالاو انتخابی مطمئن در کنار شما باشیم.

سوالات متداول

۱. آیا انکودر مطلق SICK پس از قطع برق اطلاعات موقعیت را حفظ می‌کند؟
بله، انکودر مطلق دارای کدهای موقعیت مستقل بوده و حتی پس از قطع برق، اطلاعات موقعیت را نگه می‌دارد.

۲. کدام مدل برای کاربردهای با سرعت بالا مناسب‌تر است؟
انکودر افزایشی SICK به‌دلیل واکنش سریع به تغییرات موقعیت، گزینه بهتری برای سرعت‌های بالا است.

۳. آیا می‌توان از انکودر افزایشی SICK در فضای باز استفاده کرد؟
بله، به شرط استفاده از مدل‌هایی با IP مناسب و محافظت مکانیکی، انکودر افزایشی برای محیط‌های باز کاربرد دارد.