Encoder là gì. Encoder là thiết bị quản lý số vòng quay, quản lý vị trí góc của một đĩa quay. Đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ... Cấu tạo Encoder gồm: Một bộ thu phát quang (LED phát – LED thu). Một hệ thống lỗ (rãnh) được bố trí trên một đĩa tròn hoặc một thanh thẳng theo một quy tắc nào đó.
Encoder động DC Nhóm 3: Kim Văn Điệp Chu Quốc Mạnh Đỗ Lê An Phương LOGO ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Cơ điện tử ứng dụng đâu ? B A C Cơ Điện Tử E D ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Military robot ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Industrial robot ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Nội dung Encoder Động DC ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Encoder gì? Encoder thiết bị quản lý số vòng quay, quản lý vị trí góc đĩa quay Đĩa quay bánh xe, trục động Rotary Encoder Linear Encoder ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Cấu tạo Encoder Cấu tạo Encoder Encoder vòng rãnh(8 bit) Encoder vòng rãnh ( bit) Cấu tạo Encoder gồm: -Một thu phát quang (LED phát – LED thu) -Một hệ thống lỗ (rãnh) bố trí đĩa tròn thẳng theo quy tắc ĐH Cơng Nghệ – ĐH QGHN Nguyên lý hoạt động ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Phân loại Encoder Absolute Encoder (Encoder tuyệt đối): tín hiệu nhận rõ ràng vị trí encoder mà khơng cần xử lý thêm Incremental Encoder (Encoder tương đối): sau nhận thông tin đèn led chiếu đến lỗ phải lập trình để thiết bị đo đếm lên ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Hoạt động Absolute Encode Encoder tuyệt đối xác định vị trí dựa dãy số nhị phân Giả sử với dãy nhị phân chữ số(2 bit),chúng ta xác định trạng thái 00,01,10,11.Điều với Encoder-2 bit,đĩa tròn chia làm phần ta xác định xác ¼ vòng Ví dụ : Encoder – bits - Led có,led có : Chúng ta xác định encoder góc phần thứ nhất.Trạng thái 11 - Led khơng ,led có : Chúng ta xác định encoder góc phần thứ 3.Trạng thái 01 Encoder vòng rãnh ( bit) ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Hoạt động Absolute Encode Với n chữ số tương ứng với n vòng rãnh ta xác định 2n trạng thái.Tức xác định 1/(2n ) vòng Ví dụ với Encoder-8 bits : - Ta xác định / 256 vòng - 256 độ phân giải Encoder Tùy vào ứng dụng mà người ta thiết kế encoder với cách xếp rãnh khác 10 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Hoạt động Incremental Encoder Lỗ định vị giúp xác định xác số vòng quay mà Encoder đo Để biết chiều quay đĩa, lắp thêm vòng rãnh so le với vòng rãnh ngồi Encoder 11 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Hoạt động Incremental Encoder Nếu xung A từ mức cao xuống mức thấp,mà lúc xung B mức cao, xác định chiều chuyển động từ phải sang trái Khi xung A từ mức cao xuống mức thấp,mà lúc xung B mức thấp,thì xác định chiều chuyển động từ trái sang phải 12 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Ứng dụng Encoder Xác định vị trí: Trong máy cơng nghiệp (CNC, …) Đo góc quay: Trong khớp cánh tay robot Đo quãng đường: ∆S = ∆V ∆T Đo vận tốc: Trong phương tiện giao thông ( ô tô, mô tô, tàu điện,….) Robot tự hành 13 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Động DC 14 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Một số động DC DC motor 12v – 15 w DC motor LAK4200A 120 kW DC motor 15kw 16 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Động DC gì? Động DC động điện chiều Động điện thiết bị dùng để chuyển đổi lượng điện sang lượng Động điện chiều động điện hoạt động với dòng điện chiều 15 ĐH Cơng Nghệ – ĐH QGHN Cấu tạo động DC Động DC gồm có stator thường nhiều cặp nam châm vĩnh cửu nam châm điện Roto gồm nhiều cuộn dây nối với nguồn chiều Bộ phận chỉnh lưu bao gồm cổ góp chổi than tiếp xúc với cổ góp nhằm mục đích đổi chiều dòng điện roto chuyển động quay 17 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Định luật Lorentz Lực Lorentz (hay lực điện từ) lực điện –từ trường tác dụng lên hạt mang điện tích (dòng điện) Lực điện từ tác dụng lên dòng điện có hướng tn theo quy luật bàn tay trái Fleming’s Left Hand Rule : Ngón trỏ theo hướng từ trường B,ngón theo hướng dòng điện,thì ngón đưa vng có với ngón trỏ ngón hướng lực điện từ 18 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Nguyên lý hoạt động động DC Từ trường roto stator cực đẩy tạo nên chuyển động quay roto Roto tiếp tục quay quán tính Bộ phận chỉnh lưu đổi chiều dòng điện cho từ trường roto stator dấu trở lại 19 ĐH Cơng Nghệ – ĐH QGHN Đặc tính động DC Động DC thông thường có vận tốc quay tỷ lệ với điện áp đặt vào Nên điều khiển tốc độ động dựa cách thay đổi điện áp đặt vào Động DC kích từ nối tiếp đạt moment cực đại vận tốc nhỏ,nó thường dùng để kéo đầu máy tàu điện ,hay khớp robot công nghiệp Chiều quay động thay đổi cách đảo chiều dòng điện vào 20 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Điều khiển tốc độ động DC Dùng điện trở thay đổi điện áp đặt : Tổn hao lớn ,hiệu khơng cao Điều chế độ rộng xung (PWM) có tần số không đổi ,thay đổi tỉ lệ thời gian bật (on) thời gian tắt (off) để thay đổi điện áp trung bình đặt vào động cơ.Ví dụ với nguồn 12V,tỉ lệ thời gian bật 50%,thời gian tắt 50% điện áp trung bình V Giảm tổn hao,dễ điều khiển mạch điện tử Hãm động : Đấu ngược điện áp đặt để tạo moment ngược Chập đầu dây động lại để tự hãm 21 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Động Servo Động Servo kết hợp động DC Encoder thành động có cấu hồi tiếp Động Servo có moment xoắn cao so với kích thước nó,có thể cho vị trí góc xác cách cung cấp xung theo phương pháp điều biên độ xung Độ rộng xung định vị trí góc động 22 Thank You ! Designed by Đỗ Lê An Phương Kim Văn Điệp Chu Quốc Mạnh LOGO www.themegallery.com ... ĐH QGHN Động DC 14 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Một số động DC DC motor 12v – 15 w DC motor LAK4200A 120 kW DC motor 15kw 16 ĐH Công Nghệ – ĐH QGHN Động DC gì? Động DC động điện chiều Động điện... Công Nghệ – ĐH QGHN Đặc tính động DC Động DC thơng thường có vận tốc quay tỷ lệ với điện áp đặt vào Nên điều khiển tốc độ động dựa cách thay đổi điện áp đặt vào Động DC kích từ nối tiếp đạt moment... dùng để chuyển đổi lượng điện sang lượng Động điện chiều động điện hoạt động với dòng điện chiều 15 ĐH Cơng Nghệ – ĐH QGHN Cấu tạo động DC Động DC gồm có stator thường nhiều cặp nam châm