1.11.2 Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động cơ bản của encoder đó là một đĩa trịn quay quanh trúc, trên đĩa có các rãnh. Người ta dùng một đèn led để chiếu lên mặt đĩa, khi đĩa quay, chỗ khơng có rãnh đèn led khơng chiếu xun qua được, chỗ có rãnh đèn led sẽ chiếu xuyên qua. Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, người ta đặt một con mắt thu, với tín hiệu có, hoặc khơng có ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận được đèn led có chiếu qua rãnh hay khơng.
Tuy nhiên, để xác định vị trí chính xác hơn của đĩa quay, xác định chiều quay của đĩa, người ta chia ra trên đĩa làm nhiều rãnh, số rãnh càng nhiều thì độ phân giải của encoder càng cao. Bên cạnh đó, ngồi tạo ra một vịng rãnh thì người ta làm thêm nhiều vịng rãnh khác để có thể biết chính xác vị trí của encoder hay chiều quay của nó.
1.11.3 Phân loại
Encoder tuyệt đối sử dụng nguyên tắc cơ bản về bit, căn theo độ phân giải là số bit tương ứng với số vịng rãnh trên đĩa ta xác định được vị trí hiện tại của đĩa quay ở đâu, bởi vì tương ứng với một vị trí thì sẽ có một chuỗi nhị phân tương ứng xác định. Mặt khác tương ứng với việc tăng hay giảm giá trị thì có thể xác định được chiều quay của encoder.
18
Trong encoder tuyệt đối người ta thường dùng đĩa mã hóa gray vì hai góc cạnh nhau chỉ thay đổi 1 bit, cịn với mã nhị phân thì có thể thay đổi cùng lúc gây khó khan và giảm tốc độ đáp ứng trong q trình xử lý tín hiệu tốc độ cao. Encoder tuyệt đối rất có lợi trong những trường hợp đối tượng điều khiển địi hỏi vị trí chính xác liên tục của trục quay bất kể thời điểm nào. Khi đó, việc độ và xử lý encoder tuyệt đối trở nên dễ dàng cho người thiết kế vì chỉ cần đọc giá trị là có thể biết ngay được vị trí góc của trục quay. Tuy nhiên, nếu động cơ quay tốc độ cao và nhiều vịng thì điều này khơng có lợi, bởi vì việc xử lý để đếm số vòng quay của trục mất rất nhiều thời gian.
Ngoài ra, để thiết kế encoder tuyệt đối, chúng ta cần quá nhiều vòng rãnh, trong khi kích thước của encoder có giới hạn, khó có thể làm nhiều rãnh. Chưa kể rằng việc thiết kế một dãy led phát và mắt thu cũng bị kích thước của encoder giới hạn rất nhiều.
Điều này được khắc phục bằng encoder tương đối một các đơn giản bởi vì cứ mỗi lần quay qua một rãnh thì encoder sẽ phát ra một xung tương ứng tăng một đơn vị trong biến đếm. Tuy nhiên, một vấn đề là làm sao để biết encoder quay hết một vòng, chưa kể mỗi lần có những rung động, nhiễu nào đó mà ta khơng quản lý được, encoder sẽ bị sai một vài xung. Khi đó, nếu hoạt động lâu dài, sai số này sẽ tích lũy. Để khắc phục điều này, người ta đưa nào thêm một rãnh định vị để đếm số vòng đã quay của encoder. Như vậy, cho dù có lệch xung, mà encoder đi ngang qua rãnh định vị này, thì ta sẽ biết là encoder sẽ bị sai xung ở đâu đó.