De werking van een encoder hangt af van het type, maar over het algemeen zetten encoders een fysieke grootheid (zoals positie, hoek of snelheid) om in een digitaal signaal. Hier volgt een overzicht van hoe verschillende typen werken:
1. Roterende encoders: Deze worden gebruikt om de hoekpositie of snelheid van een roterende as te meten.
* Incrementele encoders: Dit zijn de meest voorkomende typen. Ze produceren pulsen terwijl de as draait. Elke puls vertegenwoordigt een kleine toename van de rotatie. Ze hebben doorgaans twee uitgangskanalen (A en B) die 90 graden uit fase zijn. Dit kwadratuursignaal maakt richtingsdetectie mogelijk (met de klok mee of tegen de klok in). Sommige hebben ook een indexpuls (Z) die een specifieke positie op de as aangeeft, vaak gebruikt voor absolute referentie. Door het tellen van de pulsen wordt de totale hoek berekend.
* Absolute encoders: Deze zorgen voor een unieke digitale code voor elke positie van de as. De code is direct gerelateerd aan de hoek, waardoor de positie direct bekend is zonder pulsen te tellen. Ze gebruiken een codeschijf met een patroon van sporen en sensoren. Veel voorkomende coderingsschema's zijn onder meer binaire code, Gray-code (minimaliseert fouten tijdens overgangen) en andere. Ze zijn doorgaans duurder en complexer dan incrementele encoders.
2. Lineaire encoders: Deze meten de lineaire positie langs een rechte lijn.
* Optische lineaire encoders: Net als absolute roterende encoders gebruiken ze een schaal met een patroon en foto-elektrische sensoren om de positie te lezen. De schaal kan van glas of metaal zijn met geëtste lijnen.
* Magnetische lineaire encoders: Deze gebruiken een magnetische schaal en sensoren om de positie te meten. Ze zijn vaak robuuster dan optische encoders.
Algemene werkingsprincipes:
Ongeacht het type vertrouwen de meeste encoders op deze kernprincipes:
* Detectie-element: Dit is een onderdeel dat veranderingen detecteert in de fysieke grootheid die wordt gemeten (bijvoorbeeld foto-elektrische sensoren, magnetische sensoren of mechanische schakelaars).
* Code genereren: De output van het sensorelement wordt omgezet in een digitale code die de gemeten grootheid vertegenwoordigt. Dit kan een eenvoudige pulstelling zijn (voor incrementele encoders) of een complexer digitaal woord (voor absolute encoders).
* Uitvoer: De digitale code wordt vervolgens uitgevoerd als een signaal dat kan worden gelezen door een microcontroller of een ander digitaal systeem. Dit signaal kan vervolgens worden gebruikt om een systeem te besturen, de positie te bewaken of gegevens te verzamelen.
Samengevat: Een encoder fungeert als vertaler en zet mechanische beweging of verplaatsing om in een digitaal signaal dat gemakkelijk kan worden begrepen en gebruikt door elektronische systemen. De keuze van het encodertype hangt af van factoren zoals de vereiste nauwkeurigheid, resolutie, kosten en de specifieke behoeften van de toepassing. |