أجزاء المشفر

أنواع أجزاء المُشفر

جزء المُشفر هو جهاز يحول الحركة إلى إشارة إلكترونية. هناك أنواع مختلفة من أجزاء المُشفر مدرجة أدناه.

• المُشفر الزمني

  المُشفر الزمني يُعرف أيضًا باسم مستشعر الحركة. يحتوي على نظام من الثنائيات الباعثة للضوء وقرص دوار به أنماط مختلفة. يمر الضوء عبر القرص ويضرب خلية ضوئية. تقوم أجزاء المُشفر بتحويل أنماط الضوء إلى نبضات كهربائية. يمثل كل نبضة كمية محددة من الحركة. ينتج المُستشعر إشارتين خرجتين A و B، مما يشير إلى الاتجاه والحركة. يجب إعادة تعيين موضع المُستشعر لأنه لا يحتفظ بقيمته عند إزالة الطاقة.

• المُشفر الدوار

  المُشفر الدوار هو مُستشعر يكتشف الموضع الدوراني لعمود أو محور. يقوم بتحويل الحركة الدورانية إلى إشارات كهربائية. هناك نوعان رئيسيان من المُشفر الدوار: المطلق والزمني. توفر المُشفر المطلق خرجًا رقميًا فريدًا لكل موضع. يبقى الخرج كما هو حتى إذا تم إيقاف تشغيل المُشفر. ينتج المُشفر الزمني مجموعة من النبضات عند تحرك العمود. يجب إعادة تعيينها ولا تحتفظ بقيمتها بدون طاقة.

• المُشفر الخطي

  المُشفر الخطي هو مُستشعر يحول الحركة الخطية إلى إشارات كهربائية. يقيس موضع جسم متحرك في خط مستقيم. لها أيضًا أنواع مطلقة وزمنية. توفر المُشفر الخطي المطلق معلومات موضع فريدة، بينما توفر المُشفر الخطي الزمني نبضات تشير إلى الحركة. غالبًا ما تُستخدم المُشفر الخطية في آلات CNC لاكتشاف موضع أداة القطع.

• المُشفر الضوئي

  المُشفر الضوئي هو نوع من المُشفر الزمني. يستخدم الضوء لقياس الموضع. يحتوي على قرص دائري به أقسام سوداء وبيضاء متصلة بالعمود. عند دوران القرص، يشع مصدر ضوء عبر القرص ويضرب مُستشعرًا. يقوم المُستشعر بتحويل أنماط الضوء إلى نبضات. يشير عدد النبضات لكل دورة إلى سرعة واتجاه الحركة. تُستخدم بشكل شائع في فئران الكمبيوتر.

• المُشفر السعوي

  المُشفر السعوي هو نوع من المُشفر الدوار. يستخدم الاستشعار السعوي لقياس الموضع. يحتوي على دوار وستار يشكلان ألواحًا سعوية. عند دوران الدوار، تتغير المسافة بين الألواح. يتم تحويل هذا التغيير في السعة إلى إشارات كهربائية تشير إلى الموضع والحركة.

• المُشفر المغناطيسي

  المُشفر المغناطيسي هو مُستشعر يقيس الموضع باستخدام المغناطيس. يحتوي على قرص ممغنط يدور مع العمود ومُستشعر مغناطيسي. عند دوران القرص، يكتشف المُستشعر المغناطيسي تغييرات الأقطاب. تحول أجزاء المُشفر هذه المعلومات إلى نبضات للإشارة إلى الموضع والحركة. وهي متينة للغاية وتُستخدم في البيئات القاسية.

وظائف وميزات أجزاء المُشفر

بخلاف أنواع أجزاء المُشفر المميزة، يتمتع كل منها بميزات تجعله فريدًا من الناحية الوظيفية وقابل للتطبيق في مختلف الصناعات. فيما يلي تفصيل لميزات ووظائف أجزاء المُشفر.

• الدقة

  تشير دقة أجزاء المُشفر إلى عدد النبضات لكل دورة. كلما زاد عدد النبضات، زادت الدقة. تتطلب التطبيقات المختلفة دقة مختلفة. على سبيل المثال، تتطلب التطبيقات الروبوتية دقة عالية، بينما تتطلب التطبيقات مثل أحزمة النقل دقة منخفضة.

• إشارة الخرج

  إشارات الخرج هي البيانات التي تُرجعها أجزاء المُشفر إلى وحدة التحكم. تختلف اعتمادًا على نوع المُشفر. على سبيل المثال، تكون إشارة خرج المُشفر الزمني إشارة تربيعية، بينما يُخرج المُشفر المطلق رمزًا ثنائيًا. يتم نقل الإشارات إلى وحدة التحكم للترجمة والمعالجة الإضافية.

• اتجاه الدوران

  يمكن للمُشفر اكتشاف اتجاه الدوران. على سبيل المثال، يمكن للمُشفر الزمني تحديد ما إذا كان المحرك يتحرك في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة. هذا مهم في التطبيقات التي يكون فيها اتجاه الحركة مهمًا، مثل الأذرع الروبوتية.

• السرعة

  يمكن لأجزاء المُشفر تحديد سرعة عمود دوار عن طريق حساب تردد إشارة الخرج. كلما زادت سرعة دوران العمود، زاد تردد الإشارة. هذه المعلومات مهمة في التطبيقات التي تتطلب التحكم المستمر في السرعة، مثل السيارات الكهربائية.

• التحديد الموضعي

  تضمن هذه الأجزاء أيضًا تحديدًا موضعيًا دقيقًا. تُقدم ملاحظات إلى أنظمة التحكم التي تضمن تحديدًا دقيقًا للمحركات أو الأجزاء المتحركة الأخرى. هذا مهم في التطبيقات مثل آلات CNC التي تتطلب تحديدًا دقيقًا.

• المتانة

  صُنعت أجزاء المُشفر لتحمل البيئات القاسية. صُنعت من مواد عالية الجودة يمكنها تحمل درجات حرارة متطرفة. كما أنها مصممة لتكون مقاومة للغبار والماء. هذا يجعلها مناسبة للاستخدام في الصناعات مثل التصنيع والروبوتات، والتي تُعد بيئات عالية الضغط.

• التوافق

  تتوافق أجزاء المُشفر المختلفة مع أنظمة التحكم المختلفة. من المهم التأكد من أن المُشفر متوافق مع نظام التحكم لضمان التشغيل الصحيح. تُعد توافق المُشفر مع نظام التحكم أحد العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار مُشفر.

سيناريوهات أجزاء المُشفر

هناك العديد من سيناريوهات أجزاء المُشفر حيث يمكن استخدام المُشفر. تشمل هذه ما يلي:

• الروبوتات

  عند التحكم في نظام روبوتي، يتم جعله يتحرك ويعمل بالطريقة المطلوبة. يتم ذلك بواسطة المُشفر الذي يُقدم ملاحظات حول موضع وسرعة مفاصل الروبوت. تُستخدم أجزاء المُشفر أيضًا في المركبات ذاتية القيادة.

• أتمتة العمليات الصناعية

  تستخدم أنظمة الأتمتة في الصناعات المُشفر للتحكم بدقة في حركة الآلات الآلية. تشمل هذه آلات التعبئة وأحزمة النقل وروبوتات خط التجميع.

• الفضاء والطيران

  تُستخدم المُشفر في صناعة الفضاء والطيران للتحكم في حركة أسطح التحكم في الطائرات والمركبات الفضائية. تشمل هذه اللوحات والجنيحات وفوهات توجيه الدفع.

• الأجهزة الطبية

  تُعد أجزاء المُشفر قابلة للتطبيق في الأجهزة الطبية مثل الروبوتات الجراحية وآلات التصوير بالرنين المغناطيسي ومضخات الأنسولين. تضمن تحديدًا موضعيًا دقيقًا وتحكمًا في حركة الأدوات الطبية مثل أجهزة التصوير والقسطرة.

• الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية

  تُستخدم المُشفر في مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، بما في ذلك الكاميرات والطابعات وفئران الكمبيوتر. تساعد في التحكم في حركة عدسات الكاميرا ورؤوس الطباعة ومؤشرات الماوس.

• اتصالات

  تُستخدم أنظمة الاتصالات المُشفر للتحكم في محاذاة وتحديد موضع أطباق الأقمار الصناعية والهوائيات والكابلات الضوئية. هذا يضمن دقة نقل واستقبال الإشارة.

• معدات الاختبار والقياس

  تُستخدم المُشفر في معدات الاختبار الصناعية والمختبرات للتحكم في تحديد موضع عينات الاختبار وأدوات القياس. هذا يضمن دقة ونتائج اختبار قابلة للتكرار.

• أنظمة المصاعد والرافعات

  تُستخدم المُشفر للتحكم في حركة المصاعد والرافعات بدقة وسلاسة. هذا يضمن تحديد موضع المصاعد على الأرض بأمان ودقة.

• آلات الطباعة والنسيج

  تُتحكم المُشفر في الحركة الدقيقة للبكرات ورؤوس الطباعة وأدوات قطع النسيج في صناعة الطباعة والنسيج. هذا يضمن عمليات طباعة ونسيج دقيقة.

• معالجة الأغذية والمشروبات

  في صناعة الأغذية والمشروبات، تُتحكم المُشفر في حركة أحزمة النقل وآلات التعبئة ومعدات التعبئة والتغليف. هذا يضمن معالجة وتعبئة الطعام بكفاءة ودقة.

كيفية اختيار أجزاء المُشفر

• فهم متطلبات التطبيق

  من الضروري فهم الاحتياجات المحددة للتطبيق قبل البحث عن مُشفر. ضع في اعتبارك عناصر مثل الدقة المطلوبة والدقة وعرض نطاق تردد حلقة الملاحظات وبيئة العمل. ستوجه هذه العناصر نوع المُشفر المطلوب، سواء كان بسيطًا أو مطلقًا أو زمنيًا.

• التوافق مع النظام

  تأكد من أن المُشفر قابل للتطبيق مع أجزاء الإطار الحالية. تحقق من واجهات الاتصال (مثل SSI، CANopen، RS-485، SPI، أو خرج تربيعي) لضمان تبادل معلومات متسق وتحكم. أيضًا، تأكد من أن خيارات تركيب المُشفر والأبعاد الميكانيكية تتطابق مع المحرك أو الأجهزة التي سيتم دمجها معها.

• تقييم أجزاء المُشفر الضوئي

  عند اختيار مُشفر ضوئي، ضع في اعتبارك جودة نقطة التركيز ومصدر الضوء وحد التحديد. توفر لوحات التشويش الأفضل دقة ودقة أفضل. قيم أداء التشويش للمُشفر واللاخطية وتنوع المرحلة لضمان أداء مثالي في تطبيقك.

• مراجعة العوامل البيئية

  قيم الظروف البيئية التي سيعمل فيها المُشفر. افترض أنه سيتم عرضه للغبار أو الرطوبة أو درجات الحرارة المرتفعة أو الضوضاء الكهربائية. في هذه الحالة، اختر مُشفرًا بتقييمات حماية مناسبة (مثل IP68) وميزات مُزودة لتحمل الظروف القاسية.

• فحص مصدر الطاقة وإشارات الخرج

  تحقق من متطلبات مصدر الطاقة وإشارات خرج أجزاء المُشفر. تأكد من أن جهد الإمداد متوافق مع نظام التحكم الخاص بك. أيضًا، ضع في اعتبارك تصميم الخرج (مثل TTL، HTL، أو sin/cos) وتأثيره على قدرة معالجة الإشارة في النظام ومسافة النقل.

• النظر في القياس البسيط والمطلق للمُشفر

  حدد ما إذا كان القياس البسيط أو المطلق أكثر ملاءمة لتطبيقك. تُعد المُشفر الزمنية بشكل عام أكثر بأسعار معقولة وتناسب تقدير المواضع المتغيرة، بينما توفر المُشفر المطلق قيمة موضع فريدة ولا تحتاج إلى إعادة ضبط بعد فقدان الطاقة.

• التحقق من إمكانيات التخصيص

  في حالة وجود احتياجات محددة لتطبيقك، تحقق من إمكانيات تخصيص مُصنع المُشفر. يمكن أن يشمل التخصيص ميكانيكا فريدة أو إلكترونيات مُعدلة أو تصاميم خرج بيانات مُخصصة.

• التقييم والملاحظات

  قبل الاختيار، اختبر أجزاء المُشفر في إعدادات عملية تُقلد ظروف عمل تطبيقك. قيم أدائه وموثوقيته ودقته. اتصل بالمصنعين أو البائعين للحصول على مساعدة فنية وإرشادات خلال دورة التحديد.

أسئلة وأجوبة حول أجزاء المُشفر

س 1. ما هي أجزاء المُشفر؟

ج 1. يُطلق على جزء المُشفر اسم عمود المُشفر. وهو جزء المُشفر الذي يستقبل الحركة الدورانية من محرك أو أي مصدر آخر وينقلها إلى المُشفر. ينقل العمود إشارة خرج المُشفر للإشارة إلى موضع محرك المُشفر فيما يتعلق بالدوران.

س 2. ما هما النوعان الرئيسيان للمُشفر؟

ج 2. النوعان الرئيسيان من المُشفر هما المُشفر الخطي والمُشفر الدوار. يوفر المُشفر الخطي اكتشاف الحركة في خط مستقيم. على النقيض من ذلك، يكتشف المُشفر الدوار الحركة بشكل دائري أو دوراني.

س 3. ما هو عمل المُشفر؟

ج 3. يحول المُشفر الحركة إلى إشارات إلكترونية. يساعد في التواصل بسرعة وموضع الجزء المتحرك إلى وحدة التحكم. يُرسل المُشفر إشارات إلى وحدة التحكم تشير إلى سرعة وموضع المحرك استجابة لحركة المحرك الدورانية.

س 4. ما هي أجزاء المُشفر؟

ج 4. تشمل الأجزاء الرئيسية للمُشفر عمودًا وقرصًا ومصدر ضوء ومُستشعرًا. تتضمن الأجزاء الأخرى الغلاف ووحدة التحكم.

س 5. ما هي أنواع المُشفر الثلاثة؟

ج 5. أنواع المُشفر الثلاثة هي المُشفر الضوئي والمُشفر السعوي والمُشفر المغناطيسي. تستخدم المُشفر الضوئية الضوء لاكتشاف الموضع، بينما تستخدم المُشفر السعوية السعة. تستخدم المُشفر المغناطيسية الحقول المغناطيسية لتحديد الموضع أو الدوران.