Enkodery to urządzenia, których głównym zadaniem jest zamiana ruchów obrotowych na sygnały elektryczne. Te z kolei pozwalają na określenie dokładnej pozycji kątowej, przesunięcia czy ilości obrotów. Dzięki tego rodzaju urządzeniom można zatem bez problemu określić pomiar kątowego położenia elementu, który jest w ruchu. Ponadto, enkoder pomaga zdefiniować kierunek ruchu elementu oraz odległość i prędkość obrotów. Głównym parametrem, który brany jest pod uwagę przy zakupie tego rodzaju, jest ilość impulsów na jeden obrót. Ze względu na pomiar, enkodery możemy podzielić na dwa rodzaje – inkrementalne i absolutne.
Enkodery inkrementalne
Enkodery inkrementalne generują na wyjściu impulsy odpowiadające ruchowi obrotowemu. Każdemu przesunięciu kątowemu przyporządkowana jest konkretna liczba impulsów wyjściowych. Głównym parametrem, jeśli chodzi o enkoder inkrementalny, jest rozdzielczość – im jest ona większa, tym mniejsze przesunięcia kątowe można zmierzyć, przez co zwiększa się również dokładność pomiaru.
Najważniejszym elementem budowy enkoderów inkrementalnych jest układ optyczny, który wytwarza sygnał wyjściowy. Składa się on z ruchomej tarczy, która pokryta jest na przemian przezroczystymi i nieprzezroczystymi prążkami. Ilość wyciętych laserowo przestrzeni na tarczy definiuje parametr rozdzielczości enkodera. Pomiar dokonuje się poprzez zliczanie tych kresek na obracającej się tarczy. Bardzo ważnym elementem budowy urządzenia są także łożyska, a konkretnie ich rozstaw. Im jest on szerszy, tym większa precyzja i możliwość pracy przy większych siłach naprężających wałek urządzenia.
Enkoder inkrementalny generuje impulsy wyłącznie wtedy, gdy jest podłączony do zasilania i tylko w momencie ruchu. Nie posiada również funkcji zapamiętywania swojej pozycji, przez co wymagane jest przypisanie mu pozycji bazowej po każdym uruchomieniu zasilania, co jest szczególnie ważne w przypadku pomiaru drogi czy przemieszczania.
Enkodery absolutne
Tego rodzaju enkodery określają pozycję osi na podstawie odczytu kodu cyfrowego z tarczy enkodera. Jego konstrukcja jest właściwie taka sama jak w przypadku enkodera inkrementalnego, a różnica polega jedynie na sposobie dokonywania pomiaru. Enkoder absolutny generuje na wyjściu sygnał kodowy. Każdemu położeniu kątowemu odpowiada konkretna wartość kodowa.
W przypadku tego rodzaju enkoderów mamy do czynienia z mechanizmem, który umożliwia urządzeniu zapamiętanie aktualnej pozycji nawet po odłączeniu od zasilania. Jest to możliwe właśnie dzięki kodowi generowanemu już na wyjściu. Tego typu urządzenia różnią się od enkoderów inkrementalnych również budową tarczy, na której w tym przypadku, zamiast prążków, znajdują się zakodowane liczby. Warto wspomnieć, że wykorzystuje się tutaj dwa różne typy kodowania – naturalny kod dwójkowy i kod Graya. Jeśli chodzi o tego typu urządzenia, w głównej mierze dąży się tutaj do zwiększenia prędkości transmisji danych oraz do poprawienia rozdzielczości. W przypadku pierwszego rodzaju była to natomiast chęć uzyskania jak największej liczby działek na obrót.
Współczesna automatyka przemysłowa wymusza konieczność konstruowania bardzo precyzyjnych urządzeń pomiarowych. Wszelkiego rodzaju enkodery są zatem wręcz niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania poszczególnych maszyn produkcyjnych, a przez to również całych przedsiębiorstw. Należy jednak pamiętać, że poprawne funkcjonowanie tego rodzaju urządzeń w głównej mierze uzależnione jest od dbałości o odpowiednią konserwację i zabezpieczenia. Warto zatem regularnie dokonywać kontroli stanu technicznego maszyny oraz wymieniać zużyte lub uszkodzone części.
