Panduan Komprehensif tentang Jenis Encoder untuk Kontrol Motor yang Presisi

Tentang Jenis Encoder, kontrol presisi sangat penting dalam aplikasi yang memerlukan motor. Saat Anda memiliki masalah kontrol presisi dalam rangkaian Anda, hal pertama yang terpikirkan adalah stepper motor.

Namun, tidak semua situasi memerlukan langkah ekstrim seperti itu. Jadi, jika Anda memerlukan kontrol presisi untuk proyek yang lebih kecil seperti poros motor rotary, Anda membaca artikel yang tepat.

Solusi mudah untuk masalah ini adalah encoder motor.

Encoder adalah solusi yang lebih murah dan lebih sederhana untuk masalah kontrol presisi. Namun, mungkin sulit untuk memahami bagaimana caranya bekerja.

Untungnya, kami menulis artikel ini untuk menunjukkan kepada Anda bagaimana encoder bekerja, jenis-jenis, dan berbagai aplikasi.

Siap? Mari kita menyelam!

Apa itu Encoder Motor

Jika Anda berada dalam situasi di mana stepper motor tidak efisien dan mahal – encoder motor adalah apa yang Anda butuhkan.

Berbeda dengan stepper motor, encoder motor memiliki rotary encoder di bagian belakangnya yang mengirim sinyal umpan balik ke sistem.

Bagaimana? Nah, ia menggunakan rotary encoder untuk melacak posisi dan kecepatan poros motor.

Bagian terbaiknya.

Ada berbagai macam encoder motor di pasar. Beberapa motor ini adalah absolute atau incremental, sementara yang lain adalah magnetic atau optical.

Dengan kata lain, jenis encoder besarnya tergantung pada ukuran, bentuk, dan jenis aplikasi.

Diagram Encoder

Bagaimana Cara Kerja Encoder

Ada dua output di setiap rotary encoder dengan label A dan B. Kadang-kadang, kedua output ini melakukan fungsi serupa, yaitu membuat sinyal. Sinyal-sinyal ini dapat berupa magnetic, optical, dan resistive. Yang paling umum adalah optical encoder yang memberikan sinyal berdasarkan gangguan cahaya.

Berikut ini adalah contoh untuk membuat hal lebih mudah dipahami. Tergantung pada produsen, kita dapat menganggap rotary encoders seperti jahitan di dalam encoder yang terbuat dengan GND atau Vcc (Voltage common collector). Saat terjadi gerakan rotasi dalam encoder, terminal umum akan menyentuh terminal A atau terminal B.

Jika encoder berputar searah jarum jam, kontak A akan naik lebih dulu, diikuti oleh kontak B. Dengan kata lain, selalu akan ada pergeseran fase 90 derajat terlepas dari arah rotasi (berlawanan jarum jam atau searah jarum jam).

Dual Binary Encoders

Plus, Anda dapat dengan mudah mendeteksi pergeseran fase ini dengan menggunakan mikrokontroler. Ini membantu Anda menentukan arah rotasi. Setelah Anda melakukannya, Anda dapat menaikkan atau menurunkan counter yang menunjukkan RPM atau derajat rotasi jika Anda memiliki encoder motor bergerigi.

Jenis Motor Encoder

Seperti yang disebutkan sebelumnya, ada berbagai jenis encoder dengan fitur, bentuk, dan ukuran yang berbeda. Namun, berikut adalah jenis-jenis utama encoder motor yang dapat Anda temukan di pasar.

AC Motors Encoders

DC motor bukanlah satu-satunya motor dengan encoder. AC motor dengan encoder juga tersedia di pasar. AC induction adalah pilihan umum untuk sistem kontrol dan aplikasi generik. Mengapa? Karena aplikasi tersebut memiliki umur panjang dan biaya rendah. Anda dapat menemukan jenis motor ini di bubut yang memerlukan kontrol kecepatan.

Aplikasi lain dari AC motor encoder adalah dalam robotika. Encoder memberikan informasi tentang posisi dan jalur gerakan robot, setiap saat, selama aplikasi.

Stepper Motor Encoders

Kami tahu apa yang Anda pikirkan. Mengapa stepper motor bekerja dengan encoder? Bagaimanapun, kontrol presisi adalah yang stepper motor lakukan dengan baik.

Tetapi, ini bukan kasusnya.

Sementara stepper motor baik dalam kontrol presisi, encoder masih memiliki dampak besar pada performa stepper motor. Jadi, stepper motor encoder adalah stepper motor yang terintegrasi dengan encoder.

Kami menyebut sistem stepper motor dengan integrasi encoder sebagai closed-loop stepper motors. Motor ini menawarkan lebih banyak stabilitas, kehalusan, dan mencapai torsi yang lebih tinggi daripada sejenisnya open-loop.

Stepper motor encoder menyediakan kontrol umpan balik closed-loop. Juga, ia menghindari kehilangan langkah yang disebabkan oleh stepper motor. Selain itu, kita dapat membagi stepper motor encoder menjadi optical encoders dan rotary encoders.

DC Motor Encoders

Ini adalah jenis encoder motor paling umum yang dapat Anda temukan di pasar. Biasanya, ini adalah DC motor generik dengan magnetic encoder yang dilekatkan di bagian belakangnya. Di depan, mungkin ada rangkaian gear yang menurunkan RPM dan meningkatkan torsi.

Juga, encoder memberikan umpan balik closed-loop ke sistem yang memungkinkan Anda menyesuaikan putaran per menit dan drive untuk kontrol kecepatan presisi.

Dengan kata lain, Anda dapat mengontrol kecepatan umpan balik pada DC motor. Ini mungkin karena DC motor encoder menawarkan mekanisme yang memungkinkan Anda mengukur kecepatan rotor.

Servo Motor Encoders

Aplikasi servo motor telah menjadi alternatif yang populer terhadap hidrolik, pneumatik, dan beberapa bentuk elektromekanis gerakan lainnya.

Selain itu, Anda dapat menggunakan servo motor dengan encoder untuk berbagai aplikasi, termasuk automasi pabrik, robotika, dan operasi kontrol presisi lainnya.

Servo motor encoder menawarkan teknologi torsi tinggi, ukuran kecil, dan efisiensi tinggi dengan harga yang wajar. Juga, ini adalah pilihan utama untuk fasilitas produksi di seluruh dunia.

TJenis Teknologi Encoder

Berikut adalah berbagai jenis rotary encoder yang dapat Anda pilih – tergantung pada aplikasi Anda.

Linear Encoders

Linear encoders umum dalam automasi industri dan aplikasi kontrol. Perangkat ini menggunakan skala linear untuk menentukan posisinya.

Linear Encoders 

Pada skala ini, ada sensor yang membaca skala dan menentukan posisi. Selain itu, digital vernier caliper adalah contoh sempurna dari linear encoder.

Anda dapat menemukan linear encoders dalam instrumen dengan presisi tinggi, seperti alat automasi industri.

Juga, Anda dapat mempertimbangkan linear encoders sebagai absolute atau incremental.

Optical Encoders

Optical encoder adalah encoder yang paling banyak digunakan dalam daftar ini. Komponennya adalah sumber cahaya, sirkuit detektor cahaya, dan disk encoder.

Ia adalah perangkat pengindera gerakan yang menggunakan cahaya dari disk kode untuk memantau gerakan poros. Dengan kata lain, encoder ini memberikan umpan balik berdasarkan gangguan cahaya.

Optical encoders

Ini cara kerjanya:

Pertama, menyala perangkat menyalakan sumber cahaya. Sumber cahaya kemudian memancarkan sinar cahaya yang melewati disk encoder transparan dengan pola dan garis tidak transparan.

Selanjutnya, fotodetektor menangkap sinar cahaya dan meresponsnya. Jadi, proses ini menghasilkan gelombang sinus yang berubah menjadi pulsa train atau square wave. Kita menyebut fotodetektor sebagai sirkuit detektor cahaya.

Sinyal pulsa adalah cahaya = nyala dan tidak ada cahaya = mati. Sinyal-sinyal ini kemudian ditransfer ke counter melalui papan elektronik. Terakhir, counter mengirim sinyal dan menghasilkan fungsi yang sesuai (putar, berhenti, dll.).

Incremental Encoders

Tipe encoder ini mengubah posisi poros atau gerakan sudut menjadi kode digital atau analog. Ia menggunakan kode ini untuk mendeteksi gerakan atau posisi. Juga, ini adalah salah satu rotary encoder yang paling banyak digunakan.

Anda juga dapat menggunakan incremental encoder dalam aplikasi umpan balik kecepatan dan posisi motor. Aplikasi tersebut meliputi aplikasi heavy-duty, servo/ light, dan industri.

Selainnya, incremental encoders memberikan umpan balik kecepatan dan jarak yang bagus. Juga, ia tidak membutuhkan banyak sensor, jadi sistemnya sederhana dan lebih murah.

Batasan satu-satunya dari incremental encoder adalah memberikan informasi perubahan. Untuk ini, encoder perlu menghitung gerakan dengan perangkat referensi.

Incremental encoders

Absolute Encoder

Absolute encoder adalah encoder yang paling menarik dalam daftar ini. Ia mengukur posisi sudut yang benar atau absolut. Ini adalah kebalikan dari incremental encoder yang hanya menghitung perubahan posisi sudut.

Di sinilah hal-hal menjadi menarik.

Pengaktifan menentukan apakah encoder adalah absolute atau incremental. Jadi, jika encoder melalui proses 'wake and shakes' untuk mendapatkan posisinya, maka itu incremental. Jika ia tidak memerlukan gerakan untuk mengeluarkan posisinya, maka itu absolute.

Absolute encoders dapat memberikan sinyal digital atau sinyal analog sebagai outputnya. Sinyal-sinyal ini mencakup serial synchronous interface (SSI) dan 0-10v atau 4-20mA.

Angular Encoders

Aplikasi Encoder

Berikut adalah beberapa aplikasi encoder yang berbeda:

Aerospace

Encoder memberikan umpan balik gerakan presisi tinggi dalam aplikasi aerospace saat beroperasi dalam kondisi lingkungan yang buruk.

Aerospace 

Ball Screw Positioning

Encoder memberikan umpan balik gerakan saat dilekatkan di akhir drive motor atau drive shift.

Ball screw positioning

Automated Vehicles & Robots

Encoder memberikan umpan balik gerakan presisi untuk aplikasi dalam robotika otomatis.

Automated robots

Cut – To – Length

Di sini, encoder menghasilkan jumlah pulsa tetap. Pulsa-pulsa ini ditransfer ke controller dan menentukan panjang perjalanan.

Penutup

Memilih encoder yang sempurna untuk desain produk Anda sangat penting. Itulah mengapa diperlukan untuk memahami perbedaan antara empat jenis teknologi encoder dan encoder motor.

Konfigurasi Encoder

Dengan teknologi yang berubah, pastikan Anda memilih encoder yang sesuai dengan persyaratan umpan balik posisi Anda.

Nah, itulah segala sesuatu yang perlu Anda ketahui tentang encoder, jenis, dan aplikasi yang berbeda. Jika Anda membutuhkan informasi lebih lanjut tentang encoder, silakan hubungi kami, dan kami akan senang membantu.