استخدم التشفير الدوار جهاز يُستخدم لقياس السرعة، ويتعاون مع تقنية تعديل عرض النبضة (PWM) لتحقيق تنظيم سريع للسرعة. يستطيع مُشفِّر الدوران الكهروضوئي تحويل الإزاحة الزاوية والسرعة الزاوية والكميات الميكانيكية الأخرى لعمود الإخراج إلى نبضات كهربائية مقابلة من خلال التحويل الكهروضوئي.

يُقسّم إلى مخرج واحد ومخرج مزدوج. تشمل المعايير الفنية بشكل رئيسي عدد النبضات لكل دورة (من عشرات إلى آلاف) وجهد التغذية. يعني المخرج الواحد أن خرج المُشفّر الدوار عبارة عن مجموعة من النبضات، بينما يُخرج المُشفّر الدوار ذو المخرج المزدوج مجموعتين من النبضات بفارق طور A/B قدره 90 درجة. من خلال هاتين المجموعتين من النبضات، لا يُمكن قياس السرعة فحسب، بل يُمكن أيضًا الحكم على اتجاه الدوران.

 

وفقًا لنوع خرج الإشارة، يتم تقسيمها إلى خرج الجهد، وخرج المجمع المفتوح، وخرج الدفع والسحب التكميلي، وخرج محرك الخط الطويل
تصنيف النموذج

نوع رمح: يمكن تقسيم نوع العمود إلى نوع شفة المشبك، ونوع شفة متزامنة، ونوع تركيب المؤازرة.

نوع البطانة: يمكن تقسيم نوع البطانات إلى نوع شبه فارغ، ونوع فارغ بالكامل، ونوع ذو قطر كبير.

 

وفقا لمبدأ عمل المشفر، يمكن تقسيمه إلى نوع كهروضوئي، ونوع مغناطيسي كهربائي، ونوع فرشاة التلامس.

وفقا للطرق المختلفة لنحت الثقوب في قرص الكود، يمكن تقسيم أجهزة التشفير إلى نوعين: تدريجي ومطلق.

 

استخدم ترميز تزايدي يُحوّل المشفر المطلق الإزاحة إلى إشارة كهربائية دورية، ثم يُحوّلها إلى نبضة عدّ، ويُمثّل عدد النبضات مقدار الإزاحة. يُقابل كل موضع للمشفّر المطلق رمزًا رقميًا مُحدّدًا، لذا فإنّ إشارته مرتبطة فقط بموضعي بداية ونهاية القياس، ولا علاقة لها بالعملية الوسيطة للقياس.

 

يُدار مُشفِّر التزايد لإخراج النبضات عند الدوران، ويُعرَف موقعه من خلال جهاز العد. في حالة عدم حركة المُشفِّر أو انقطاع التيار الكهربائي، فإنه يعتمد على الذاكرة الداخلية لجهاز العد لحفظ الموقع. بهذه الطريقة، عند انقطاع التيار الكهربائي، لا يمكن للمشفِّر أن يتحرك. عند تشغيل الطاقة، تُخرِج المُشفِّر نبضات، دون أي تداخل، وتُفقَد النبضة، وإلا فسيتم إزاحة نقطة الصفر المحفوظة بواسطة جهاز العد، ولا يُمكن معرفة مقدار الإزاحة إلا بعد حدوث نتيجة خاطئة.

 

الحل هو زيادة نقطة المرجع. في كل مرة يتجاوز فيها المُشفِّر نقطة المرجع، يُصحَّح موضع المرجع في ذاكرة جهاز العد. قبل نقطة المرجع، لا يُمكن ضمان دقة الموضع. لهذا السبب، توجد في أنظمة التحكم الصناعي طرقٌ مثل تحديد نقطة المرجع لكل عملية، وتشغيل الآلة لاكتشاف التغيير.

على سبيل المثال، يعتمد وضع الماسح الضوئي للطابعة على مبدأ المُشفِّر التزايدي. في كل مرة نُشغِّله، نسمع صوت طقطقة، ويبحث عن نقطة الصفر المرجعية، ثم يعمل.

هذه الطريقة أكثر إزعاجًا لبعض مشاريع التحكم الصناعي، ولا يُسمح حتى ببدء التغيير (يجب معرفة الموضع الدقيق بعد بدء التشغيل)، لذلك هناك ظهور المشفر المطلق.

 

لقد تم استخدام أجهزة ترميز ضوئية كهربائية دوارة مطلقة على نطاق واسع في قياس الزاوية والطول والتحكم في الموضع في العديد من الأنظمة الصناعية لأن كل موضع فريد تمامًا ومضاد للتداخل ولا يحتوي على ذاكرة إيقاف التشغيل.

 

يوجد العديد من الخطوط المحفورة على القرص البصري للمُشفِّر المطلق، وكل خط مُرتب على شكل سطرين، أربعة، ثمانية، وستة عشر سطرًا بالترتيب. بهذه الطريقة، عند كل موضع للمُشفِّر، بقراءة الرمز Pass، نحصل على مجموعة من الرموز الثنائية الفريدة (الرمز الرمادي) من القوة الصفرية للعدد 2 إلى القوة n-1 للعدد 2، وهو ما يُسمى مُشفِّرًا مطلقًا ذو n بت. يُحدَّد هذا المُشفِّر بناءً على الموضع الميكانيكي لقرص الرموز، ولا يتأثر بانقطاع التيار الكهربائي أو التداخل.

يتم تحديد تفرد كل موضع من خلال الموضع الميكانيكي للمُشفِّر المُطلق، فلا حاجة للتذكر، ولا للبحث عن نقطة مرجعية، ولا للعد باستمرار. عند الحاجة لمعرفة الموضع، يُمكن قراءة موضعه. بهذه الطريقة، تتحسن خاصية مقاومة التداخل للمُشفِّر بشكل كبير، وتُحسَّن موثوقية البيانات.

نظراً لتفوق المُرمِّزات المطلقة الواضح على المُرمِّزات التزايدية في تحديد المواقع، فقد ازداد استخدامها في التحكم الصناعي. بفضل دقتها العالية، تحتوي المُرمِّزات المطلقة على عدد كبير من بتات الإخراج. في حال استمرار استخدام الإخراج المتوازي، يجب توصيل كل إشارة إخراج بشكل جيد. أما في ظروف العمل الأكثر تعقيداً، فيجب عزلها وزيادة عدد نوى كابلات التوصيل. هذا يُسبب الكثير من الإزعاج ويقلل من الموثوقية. لذلك، في نوع الإخراج متعدد الأرقام، تستخدم المُرمِّزات المطلقة عادةً الإخراج التسلسلي أو إخراج الناقل. الإخراج التسلسلي الأكثر استخداماً للمُرمِّزات المطلقة المُنتَجة في ألمانيا هو الإخراج التسلسلي المتزامن (SSI). (إخراج خطي)

 

من قرص ترميز ضوئي كهربائي محوره مركزه، وعليه خطوط دائرية داكنة، ومقروء بواسطة أجهزة إرسال واستقبال ضوئية، يتم الحصول على أربع مجموعات من إشارات الموجة الجيبية ودمجها في A وB وC وD، كل موجة جيبية. يبلغ فرق الطور 90 درجة (360 درجة لكل دورة)، ويتم عكس إشارتي C وD وتركيبهما على الطورين A وB لتعزيز استقرار الإشارة؛ بالإضافة إلى ذلك، يتم إخراج نبضة طور Z لكل دورة لتمثيل بت المرجع الصفري. نظرًا لاختلاف الطورين A وB بمقدار 90 درجة، يمكن الحكم على الدوران الأمامي والخلفي للمشفر بمقارنة الطور A أو الطور B مسبقًا، ويمكن الحصول على موضع المرجع الصفري للمشفر من خلال النبضات الصفرية.

 

مواد قرص التشفير هي الزجاج والمعدن والبلاستيك. قرص التشفير الزجاجي عبارة عن خط رفيع محفور على الزجاج، يتميز بثبات حراري جيد ودقة عالية. ومع ذلك، نظرًا لسمك المعدن، تكون دقته محدودة، وثباته الحراري أقل بكثير من الزجاج. يتميز قرص التشفير البلاستيكي باقتصاديته وتكلفته المنخفضة، لكن دقته وثباته الحراري وعمره الافتراضي أقل.

الدقة - عدد الخطوط المارّة أو الداكنة التي يوفرها المشفر لكل 360 درجة دوران يسمى الدقة، ويسمى أيضًا تقسيم الدقة، أو يسمى مباشرة عدد الخطوط، وعادة ما يكون من 5 إلى 10,000 خط لكل دورة

تعتبر أجهزة التشفير الدوارة أجهزة استشعار للسرعة والإزاحة تدمج التكنولوجيا الكهروميكانيكية البصرية.

 

يتضمن خرج الإشارة موجة جيبية (تيار أو جهد)، موجة مربعة (TTL، HTL)، مجمع مفتوح (PNP، NPN)، نوع الدفع والسحب، ومن بينها TTL هو محرك تفاضلي طويل الخط (متماثل A، A-؛ B، B -؛ Z، Z-)، ويسمى HTL أيضًا إخراج الدفع والسحب، يجب توصيل واجهة جهاز استقبال الإشارة للمشفر بالإشارة المقابلة للمشفر - عادة ما تكون إشارة النبض للمشفر متصلة بالعداد، PLC، الكمبيوتر، PLC، والكمبيوتر. تنقسم الوحدات المتصلة إلى وحدات منخفضة السرعة ووحدات عالية السرعة، وتردد التبديل منخفض أو مرتفع.

 

مثل الاتصال أحادي الطور، يتم استخدامه للعد في اتجاه واحد وقياس السرعة في اتجاه واحد.

يتم استخدام اتصال AB ثنائي الطور للعد الأمامي والعكسي، والحكم على الأمام والخلف، وقياس السرعة.

اتصال ثلاثي الطور A، B، Z لقياس الموضع مع تصحيح الموضع المرجعي.

تم توصيل A، A-، B، B-، Z، Z-. بفضل التوصيل بإشارة سالبة متناظرة، في دائرة الإدخال التفاضلية اللاحقة، يتم قمع ضوضاء الوضع المشترك، ويتم أخذ إشارة الوضع التفاضلي المفيدة فقط، وبالتالي تتمتع مقاومتها بقدرة تداخل عالية، ويمكنها نقل البيانات لمسافات طويلة.

بالنسبة إلى مشفرات TTL بإخراج إشارة سلبية متناظرة ، يمكن أن تصل مسافة إرسال الإشارة إلى 150 مترًا.

يتكون المشفر الدوار من مكونات دقيقة، لذلك عندما يتعرض لصدمة كبيرة، قد تتلف الوظائف الداخلية، ويجب إيلاء الاهتمام الكافي للاستخدام.

 

الاحتياطات:
لا تقم بتوجيه صدمة مباشرة إلى العمود أثناء التثبيت.
يجب استخدام موصل مرن لتوصيل عمود التشفير بالآلة. عند تركيب الموصل على العمود، تجنب الضغط عليه بشدة. حتى في حالة استخدام الموصل، قد يؤدي سوء التركيب إلى تحميل العمود بحمل أكبر من المسموح به أو انزلاق قلبه. لذلك، يجب توخي الحذر الشديد.

يرتبط عمر المحمل بظروف الخدمة، ويتأثر بشكل خاص بحمل المحمل. إذا كان حمل المحمل أقل من الحمل المحدد، فيمكن إطالة عمره بشكل كبير.

 

لا تفكّ المشفّر الدوار، لأن ذلك سيؤثر سلبًا على مقاومة الزيت والتنقيط. يجب عدم غمر المنتجات المقاومة للتنقيط في الماء أو الزيت لفترة طويلة، ويجب مسحها جيدًا عند وجود ماء أو زيت على سطحها.

غالبًا ما يكون الاهتزاز المُضاف إلى المُشفِّر الدوار سببًا لنبضات خاطئة. لذلك، يُرجى الانتباه جيدًا لموقع التركيب. كلما زاد عدد النبضات في كل دورة، ضاق تباعد فتحات قرص الفتحة الدوارة، وأصبح أكثر عرضة للاهتزاز. عند الدوران أو التوقف بسرعة منخفضة، قد يتسبب الاهتزاز المُطبَّق على العمود أو الجسم الرئيسي في اهتزاز قرص الأخدود الدوار، مما قد يؤدي إلى نبضات خاطئة.

قد يؤدي التوصيل غير الصحيح إلى تلف الدائرة الداخلية، لذا توخَّ الحذر عند التوصيل: يجب توصيل الأسلاك مع فصل الطاقة. عند تشغيل الطاقة، قد يتلف سلك الخرج إذا لامس مصدر الطاقة. قد يؤدي التوصيل غير الصحيح إلى تلف الدائرة الداخلية، لذا انتبه لقطبية مصدر الطاقة عند التوصيل. في حال توصيله بالتوازي مع خط الجهد العالي وخط الطاقة، فقد يتلف بسبب عطل ناتج عن الحث، لذا يلزم توصيل أسلاك منفصلة.

عند تمديد السلك، يجب أن يكون طوله أقل من 10 أمتار. ونظرًا لسعة توزيع السلك، فإن زمن صعود وهبوط الموجة سيكون طويلًا. في حال وجود أي مشكلة، يُشكل شكل الموجة باستخدام دائرة شميت أو ما شابهها.

 

لتجنب ضوضاء الحث، وما إلى ذلك، استخدم أقصر مسافة توصيل ممكنة. يجب توخي الحذر الشديد عند إدخال الدوائر المتكاملة. عند تمديد السلك، وبسبب تأثير مقاومة الموصل والسعة بين الخطوط، يطول زمن صعود وهبوط الموجة، مما يُسهّل حدوث تداخل (تداخل) بين الإشارات، ولذلك يُفضّل استخدام السلك ذي المقاومة والسعة المنخفضة بين الخطوط (الأزواج المجدولة، الأسلاك المحمية).
بالنسبة لمشفرات HTL ذات إخراج الإشارة السلبية المتماثلة، يمكن أن تصل مسافة نقل الإشارة إلى 300 متر.