انکودرها از لحاظ ایده و تکنولوژی ساخت به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

و هر یک بسته به نوع استفاده دارای مزایا و معایبی هستند. چون هدف ما انکودرهای نوری است در زیر برخی از مزایای این نوع  شرح داده می شود :

دقت انکودرهای نوری در مقایسه با دو نوع دیگر بسیار بالاست و به کمک مدارات الکترونیکی قابل افزایش است تا جایی که در برخی انواع خطی به ( 1nm  یک نانومتر ودر برخی انواع زاویه ای به 0.00001  درجه می رسد. (

کاربردهای انکودر نوری :

موارد استفاده  این انکودرها بسیار متنوع و متعدد است و به ویژه در کاربردهایی که دقت و حساسیت از اهمیت زیاد و حیاتی برخوردار هستند مانند دستگاه های پزشکی یا صنایع نظامی و ... مورد استفاده واقع   می شوند.

برخی از عمده ترین کابردهای انکودرهای نوری در زیر آمده است :

اجزای اصلی یک انکودر نوری :

اغلب انکودرهای خطی و زاویه ای که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد بر اساس اسکن فتو الکتریکی خطوط بسیار نازک عمل می کنند.

اجزای اصلی این انکودرها به شرح زیر می باشد :

وقتی صفحه مدرج حرکت میکند خطوط مدرج بطور متناوب در مقابل منبع نور و فتوسل قرار میگیرند و  دو موج سینوسی با اختلاف فاز 90 درجه تولید می نمایند.

 دسته بندی :

انکودرها از لحاظ ساختار فیزیکی و نوع حرکتی که اندازه گیری می کنند به سه دسته عمده زیر تقسیم  می شوند :

دو نوع rotary  وangle برای اندازه گیری حرکت زاویه ای ساخته می شوند و تنها تفاوت آنها در این است که نوع angle برای یک دور چرخش ساخته می شود ولی نوعrotary می تواند به طور مداوم در حال چرخش باشد.

نوع  linearهم برای اندازه گیری حرکت خطی مورد استفاده قرار می گیرد.

انکودرهای نوری چرخان

این انکودرها به لحاظ تکنیک ساخت  به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

منبع: http://control-abzardaghigh.persianblog.ir

اهم‌سنج یا اهم‌متر دستگاهی است که برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی بکار می‌رود. در دو نوع آنالوگ (عقربه‌ای) و دیجیتال موجود می‌باشد.

روش کار با اهم متر عقربه‌ای به این صورت است که دو سر سیم را به مدار مورد نظرتان اتصال دهید. عقربه شروع به حرکت می‌نماید به خط مدرج اهم متر نگاه کنید.

·         - اگر سلکتور روی عدد X1 بود هر عددی را که عقربه نشان می‌دهد بخوانید.

·         - اگر سلکتور روی X100 باشد هر عددی که عقربه نشان داد را در 100 ضرب نمائید.

·         - اگر سلکتور روی X1k قرار داشت (1 کیلو اهم مساوی 1000 اهم است) عدد عقربه را در 1000 ضرب نمائید.

این اعداد همان مقاومت مدار مورد نظر است. در مورد اهم‌سنج دیجیتالی نیز به همین صورت است با این تفاوت که عدد بر روی صفحه نمایشگر نمایش داده می‌شود.

·         نکته: برای اندازه گیری مقدار مقاومت مدار بایستی حدود آن را در نظر گرفته تا متناسب با آن سلکتور را تنظیم نمود، اگر عقربه به سمت راست یا چپ چسبید (در نوع دیجیتال هیچ عددی نمایش داده نمی‌شود) نشان آن است که سلکتور روی عدد درست تنظیم نشده‌است.

 منبع: http://multico.ir

تجهیز یا گروهی از تجهیزاتی است که برای ایجاد یک رفتار تعریف شده در دور و وضعیت گردش موتور الکتریکی از آنها استفاده میگردد . اینورتور یا موتور اینورتور با استفاده از یک مدار دیجیتال جریان متناوب به وجود می‏آورد . در حقیقت یک اینورتور موتور دارای سوئیچهای با سرعت بالائی است که میتوانند در یک ثانیه هزاران بار قطع و وصل شوند .به کمک این سیگنالهای خاموش و روشن میتوان موج الکتریکی به موتور فرستاد و با تغییر میزان این خاموش وروشن شدنها اینورتور میتواند فرکانسهای مختلفی ایجاد کند . اینورتور موتور که گاهی ، درایو کنترل دور یا درایو فرکانس متغیر نیز نامیده میشوند کاربرهای فراوان در صنعت دارد.

کنترلر موتور میتواند به صورت دستی یا اتوماتیک یک موتور را راه اندازی یا متوقف کند ، رو به جلو یا عقب (راست گرد چپ گرد ) حرکت دهد. و یا با سرعت و گشتاور تنظیم شده ای به حرکت در آورده و در مقابل اضافه بار و فالتها محافظت کند. دامنه استفاده از کنترلر موتور بسته به کاربردهای مختلف از مصارف معمول نظیر کامپیوتر ، ماشین فاکس ، سیستمهای گرمایش و سرمایش تا مصارف صنعتی پیچیده مانند خطوط تولید روباتیک میتواند باشد .
درایو ها در کاربردهای مختلف مانند سیستمهای سروو یا کنترل کننده دور موتور با فیدبک در الکتروموتورهای AC و DC استفاده میگردد. درایوها دور موتور میتوانند دور موتور را به صورت پیوسته از صفر تا چندین برابر دور نامی تغییر دهند. تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر کاربردهای فراوان در پروسه های صنعتی ، منجر به صرفه جوئی مصرف انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها در راه اندازی موتور جریان شروع کار و استارت موتور از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است.
درایوها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان بدقت تنظیم نمود به صورتی که این زمان کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد.
امروزه کاربردهای بسیاری برای استفاده از درایو در صنعت اتوماسیون میتوان نام برد از ماشینهای CNC ، موتورهای آسانسور ، نوار نقاله گرفته کنترل یک ولو
توانائی درایو در استارت و استپ نرم و کنترل دور موتور موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها در تمامی ادوات دوار متصل به هم میگردد.
در زیر به دو نمونه از پر مصرف ترین انواع کنترلرهای موتور اشاره گردیده است :
کنترل دور موتورهای AC یا AC Variable frequency drives
کنترل دور موتورهای DC یا DC motor speed or torque controls

منبع: http://abzaran.com

در ماشین آلات ابزار دقیق از خطکشهای دیجیتال و رتوری متر ها برای کنترل موقعیت ابزار استفاده میشود طرز کار خطکش دیجیتال و انکودر(رتوری متر) تقریبا شبیه هم است از لحاظ قیمت انکودر ها بسیار ارزانتر میباشند .در بازار این قطعات(انکودر)را بر اساس تعداد پالسی که در یک دور (360 درجه) ایجاد میشود طبقه بندی میکنند مثلا انکودر 2500 پالس نشان دهنده این است که اگر شافت را 360 درجه بچرخانیم 2500 پالس در خروجی تولید میشود. ادامه مبحث را در مورد انکودر متمرکز میکنیم و این مباحث در مورد خطکش دیجیتال نیز به همین منوال است. ساختمان داخلی انکودر شامل یک دیسک کوچک قالبا از جنس شفاف(پلکسی- شیشه) که توسط دستگاههای دقیق چاپ تعداد زیادی خطوط کدر(مشکی)شعاعی با فاصله های یکسان فتو گرافی شده است. دیسک از طریق یک شافت به بیرون مرتبط است. دیسک مابین یک قطعه Uشکل قرار میگیرد در یک طرف U یک تفنگ نوری بسیار کوچک قرار میگیرد ودرست در آن طرفU دو سلول نوری با فاصه کم از هم قرار دارند (یک سلول از دیگری 90 درجه احتلاف فاز دارد)زمانی که دیسک به چرخش در آید نوری که به سلولها میتابد مرتب قطع ووصل میگردد و بر اساس میزان چرخش دوقطار پالس در خروجی داریم این دو قطار پالس به میزان 90 درجه اختلاف فاز دارند .از این خاصیت برای تعیین جهت چرخش استفاده میشود.

(طرز ساخت یک درایو دکودر قوی و بدون خطا برای شافت انکودر)

 برای ساخت یک دکودر به دو ماژول نیاز داریم
1-    بردی که جهت حرکت دیسک را تشخیص دهد و مثلا یک سوییچ خروجی را تغییر وضعیت دهد
2-    برد شمارنده که بر اساس نوع ورودی جهت شمارش را از طبقه قبلی دریافت و همچنین
یک قطار پالس از طریق شافت انکودر دریافت کند و اعداد را کم و زیاد نماید.
 البته ورودی پالسهای انکودر باید توسط یک واحد تریگر اشمیت نویز گیری شوند.مانند آیسی 74hc14.

74hc14

برای مورد اول بهترین کیس یک آیسی Dفلیپ فلاپ است یکی از ورودی های پالس را به ترمینال D
و ورودی دیگر را به ترمینال کلاک dفلیپ فلاپ متصل میکنیم با توجه به اینکه دو قطار پالس ورودی 90 درجه اختلاف
فاز دارند خروجی Q فلیپ فلاپ در صورتی که ورودی D پیشفاز باشد 1 میشود ودر صورتی که ورودی D

پس فاز باشد Qصفر میشود. پس نتیجه میگیریم اگر شافت در جهت عقربه بچرخد Q  1 میشود اگر شافت در جهت مخاف عقربه بچرخد
 Q  صفر میشود.

در الکترونیک دیجیتال برای شمارش وقایع از شمارنده ها (counter) استفاده میشود. تراشه های شمارنده نیز به دو دسته کلی همزمان
(سنکرون) و غیر همزمان (آسنکرون) تقسیم میشوند. که هر کدام دارای محاسن و معایبی هستند.
برای شمارش پالسها میتوان از واحد تایمر کانتر میکرو کنترلر و یا آیسی های تایمر استفاده نمود .
.
البته آیسی های اختصاصی برای این کار وجود دارند (مانند LS7183,LS7082,ls7184,ls7083وhctl2016) 
که این تراشه ها قابلیتهای لازم برای اتصال به انکودر را دارند . و خروجی آنها را مستقیما میتوان به
آیسی شمارنده یا شمارنده میکرو متصل نمود(بدون خطا)که خوشبختانه این تراشه ها در بازار ایران کمیاب هستند!
طبق تحقیقاتی که در این زمینه انجام دادم متوجه شدم که برای یک شمارش دقیق و حرفه ای بهترین کیس ارزان-دقیق و البته کار آمد استفاده از یک آیسی تریگر اشمیت برای حذف نویزو یک میکرو کنترلر ارزان
مانند atmega8 یا غیره است.البته کلاک میکرو باید بالا باشد حداقل 10 مگاهرتز . میکرو کنترل وظیفه
نمونه برداری از دو سیکنال ورودی را به عهده دارد . سیگنال پس از تایید میکرو مفدار متغیر موقیت را کم و زیاد میکند . در خروجی میکرو میتوانیم  چند خروجی مختلف متناسب با کارمان بوجود بیاوریم.
اولین خروجی دو سیگنال بایین شمار و بالا شمار است  این دو سیگال را میتوان به دو تایمر 16 یا 32 بیتی یک میکروکنترلر اعمال نمود . ومقادیر موقیت را بدست آورد .نکته مهم  در این این روش این ایست که کدهای میکرو باید بسیار کوتاه و بدون تاخیر باشند و حدالمقدور از وقفه ها استفاده نشود .
در روشهای دیگر میتوان آز ارتباط SPI یا ارتباط موازی برای گزارش موقعیت به میکروی hostاستفاده نمود . که من روش دوم را انجام دادم و هیچ خطایی بوجود نیامد...

منبع: http://aria-sanat.blogfa.com

آوامتر نام دیگر دستگاه های اندازه گیری چندین پارامترالکتریکی یا همان مولتی متر ها هستند . مولتی متری را که عکس آن را در زیر مشاهده می کنید و بیشتر در آزمایشگاه ها به کار می رود معمولا برای سه کار است :

1. ولت متر برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل

2. آمپرمتر برای اندازه گیری شدت جریان مدار

3. اهم متر برای اندازه گیری مقاومت مدار

در تمام مدارهای برقی سه عامل اخلاف پتانسیل ، شدت جریان و مقاومت وجود دارد لذا در مقالات بعدی تمام این موارد را مورد بررسی قرار می گیرد .

مولتی متر ها در دو نوع با شکل ظاهری مختلف ساخته شده اند

1. آنالوگ (عقربه ای)

2. دیجیتالی. - شکل های پایین

در اینجا کار با یک نوع مولتی متر آنالوگ بطور کاملا ساده ارائه می شود :

هر مولتی متر ار قسمت بالا دستگاه صفحه مدرجی دارد که مقادیری در آن نوشته شده است . در قسمت پایین یک سلکتور یا کلید تنظیم قرار دارد که می توان بنا بر نیاز خود در وضعیت دلخواه به حرکت درآید . بنابراین بوسیله این کلید محدوده ولت متر ، اهم متر و یا آمپرمتر تنظیم می شود .

طبق قرارداد بین المللی سیم قرمز مثبت (+) و سیم سیاه منفی (-) است . در صفحه مدرج دستگاه دو خط بالا با علامتهای DC (جریان مستقیم مثل باطریها) و AC (جریان متناوب –برق شهر) مشخص شده که مقادیر ولتاژ از آن خوانده می شود . یکی دیگر از آن خطها که با اهم مشخص و از سمت راست از 0 (صفر) شروع و در سمت چپ علامت بی نهایت  ادامه دارد برای اندازه گیری مقادیر اهم (اهم متر) می باشد .

در حالت عادی که دو سیم دستگاه (قرمز و سیاه) از یکدیگر جدا هستند عقربه در انتهای خط یعنی مقاومت بی نهایت قرار دارد .

در داخل دستگاه یک باطری 1.5 است که در موقع اندازه گیری مقاومت ، جریان این باطری وارد مدار خواهد شد بنابراین اگر باطری این دستگاه ، در آورده شود ، نمی توان از اهم متر استفاده نمود.

همیشه توجه داشته باشید برای اندازه گیری ولتاژ ، سلکتور دستگاه در وضعیت اهم نباشد چون باعث سوختن دستگاه خواهد شد

منبع: http://multico.ir