• • • •
Trang chủ Photo Video Deals
•
Xem thêm
• •
Đăng Nh pậ
• • •
saihou
Bài vi Profile Box Photo tế »
ơ ượ
ề
S l 08/11/2009 16:57 | 4,119 l
t xem
c v encoder ượ
Encoder m c đích dùng đ qu n lý v trí góc c a m t đĩa quay, đĩa quay có th là bánh ụ ể ị ủ ể
ộ t b quay nào c n xác đ nh v trí góc. ả xe, tr c đ ng c , ho c b t kỳ thi ơ ụ ặ ấ ộ ầ ế ị ị ị
Encoder đ c chia làm 2 lo i, absolute encoder và incremental encoder. T m d ch là ượ ạ ạ ị
ng đ i. Ch encoder tuy t đ i d ch theo nguyên văn, ươ ệ ố ị ữ ố
encoder tuy t đ i và encoder t ệ ố nh ng vì ti ng Vi t mình cái gì có 2 lo i, thì lo i còn l c d ch ng ư ế ệ ạ ạ i đ ạ ượ ị c l ượ ạ ớ i v i lo i kia. ạ
Cho nen d ch là encoder t ng đ i cho incremental encoder. ị ươ ố
N u d ch sát nghĩa, khi ta đ c absolute encoder, có nghĩa là encoder tuy t đ i, t c là tín ệ ố ứ ế ọ
c, ch rõ ràng v trí c a encoder, chúng ta không c n x lý gì thêm, cũng ị hi u ta nh n đ ượ ủ ử ầ ỉ ị ệ ậ
bi t chính xác v trí c a encoder. ế ủ ị
Còn incremental encoder, là lo i encoder ch có 1, 2, ho c t i đa là 3 vòng l ỉ ặ ố ỗ
ạ các b n đ c m t l hình dung th này, n u bây gi ụ ạ ộ ỗ ờ ế ế ộ
đĩa quay 1 vòng, các b n s nh n đ c tín hi u, và các b n đã bi ạ . Các b n ứ ỗ ầ trên m t cái đĩa quay, thì c m i l n t đĩa quay m t vòng. ẽ ạ ậ ượ ệ ộ ế
ạ c thông tin chi ti N u bây gi các b n có nhi u l t h n, có nghĩa ế ờ ề ỗ ơ h n, các b n s có đ ạ ẽ ạ ượ ế ơ
là đĩa quay 1/4 vong, 1/8 vòng, ho c 1/n vòng, tùy theo s l n m trên incremental ố ỗ ằ ặ
encoder.
C m i l n đi qua m t l ứ ỗ ầ ộ ỗ , chúng ta ph i l p trình đ thi ả ậ ể ế ị ậ t b đo đ m lên 1. Do v y, ế
encoder lo i này có tên incremental encoder (encoder tăng lên 1 đ n v ). ạ ơ ị
Nguyên lý ho t đ ng c b n c a encoder, LED và l ơ ả ạ ộ ủ ỗ
Nguyên lý c b n c a encoder, đó là m t đĩa tròn xoay, quay quanh tr c. Trên đĩa có các ơ ả ụ ủ ộ
(rãnh). Ng i ta dùng m t đèn led đ chi u lên m t đĩa. Khi đĩa quay, ch không có l l ỗ ườ ể ế ặ ộ ỗ ỗ
(rãnh), đèn led không chi u xuyên qua đ (rãnh), đèn led s chi u xuyên ế ượ c, ch có l ỗ ỗ ẽ ế
i ta đ t m t con m t thu. V i các tín hi u có, qua. Khi đó, phía m t bên kia c a đĩa, ng ặ ủ ườ ệ ặ ắ ộ ớ
ho c không có ánh sáng chi u qua, ng i ta ghi nh n đ c đèn led có chi u qua l hay ế ườ ậ ượ ế ỗ
ặ không.
Khi tr c quay, gi s trên đĩa ch có m t l duy nh t, c m i l n con m t thu nh n đ ụ ả ử ộ ỗ ỉ ứ ỗ ầ ấ ắ ậ ượ c
tín hi u đèn led, thì có nghĩa là đĩa đã quay đ c m t vòng. ệ ượ ộ
Đây là nguyên lý r t c b n c a encoder. ấ ơ ả ủ
Tuy nhiên, nh ng v n đ đ ữ ề ượ ấ ặ c đ t ra là, làm sao đ xác đ nh chính xác h n v trí c a đĩa ị ể ơ ị
quay (m n h n) và làm th nào đ xác đ nh đ ủ c đĩa đang quay theo chi u nào? Đó ế ơ ị ượ ể ề ị
chính là v n đ đ chúng ta tìm hi u v encoder. ề ể ể ề ấ
Hình sau s minh h a nguyên lý c b n c a ho t đ ng encoder. ạ ộ ơ ả ủ ẽ ọ
Các b n th y trong hình, có m t đĩa mask, không quay, đó là đĩa c đ nh, th c ra là đ ố ị ự ạ ấ ộ
che khe h p ánh sáng đi qua, giúp cho vi c đ c encoder đ c chính xác h n mà thôi. ể ẹ ệ ọ ượ ơ
Chúng tôi không đ c p đ n đĩa m t n này đây. ặ ạ ể ậ ế ở
Ho t đ ng c a hai lo i encoder này nh th nào? ư ế ạ ộ ủ ạ
1) Absolute encoder
V n đ chúng ta s quan tâm đây, chính là v n đ v đ m n c a encoder, có nghĩa là ề ẽ ấ ở ề ề ộ ị ủ ấ
ả t đĩa đã quay 1/2 vòng, 1/4 vòng, 1/8 vòng hay 1/n vòng, ch không ph i ứ
làm th nào bi ế ế t đĩa đã quay đ ch bi c m t vòng. ỉ ế ượ ộ
Quay l i bài toán c b n v bit và s bit, chúng ta xem xét v n đ theo m t cách hoàn ạ ơ ả ề ề ấ ố ộ
toàn toán h c nhé: ọ
ớ ộ ố ữ ố ứ ạ ị
ề V i m t s nh phân có 2 ch s , chúng ta s có 00, 01, 10, 11, t c là 4 tr ng thái. Đi u ẽ đó có nghĩa là v i 2 ch s , chúng ta có th chia đĩa encoder thành 4 ph n b ng nhau. ể ữ ố ằ ầ ớ
Và khi quay, chúng ta s xác đ nh đ c đ chính xác đ n 1/4 vòng. ẽ ị ượ ế ộ
T ng t nh v y, n u v i m t s có n ch s , chúng ta s xác đ nh đ c đ chính xác ươ ự ộ ố ư ậ ữ ố ế ẽ ớ ị ượ ộ
đ n 1/(2^n) vòng. ế
Th làm sao đ xác đ nh 2^n tr ng thái này c a đĩa encoder? ạ ủ ế ể ị
Các b n xem hình sau: ạ
đây, tôi đ a ra ví d v i đĩa encoder có 2 vòng đĩa. Các b n s th y r ng, vòng Ở ẽ ấ ằ ụ ớ ư ạ ở
ệ trong cùng, có m t rãnh r ng b ng 1/2 đĩa. Vòng phía ngoài, s có 2 rãnh n m đ i di n ẽ ằ ằ ộ ộ ố
nhau.
Nh v y, chúng ta c n 2 đèn led đ phát xuyên qua 2 vòng l , và 2 đèn thu. ư ậ ể ầ ỗ
Gi vòng l th nh t (trong cùng), đèn đ c đang n m v trí có l s ả ử ở ỗ ứ ằ ở ị ấ ọ ỗ ở
con m t thu s là 1. Và vòng l th hai, thì chúng ta đang ệ h , thì tín hi u v trí không c t ượ ừ ẽ ắ ở ở ị
nh n đ ậ có l , nh v y con m t thu vòng 2 s đ c đ ỗ ứ c giá tr 0. ỗ ẽ ọ ư ậ ắ ượ ị
Và nh v y, v i s 10, chúng ta xác đ nh đ c encoder đang n m góc ph n t nào, ớ ố ư ậ ị ượ ằ ở ầ ư
cũng có nghĩa là chúng ta qu n lý đ c đ chính xác c a đĩa quay đ n 1/4 vòng. Trong ượ ủ ế ộ
ả ví d trên, n u đèn LED đ c đ c 10, thì v trí c a LED ph i n m trong góc ph n t th ượ ụ ế ọ ả ằ ầ ư ứ ủ ị
hai, phía trên, bên trái.
K t qu , n u đĩa encoder có đ n 10 vòng l , thì chúng ta s qu n lý đ c đ n 1/(2^10) ế ả ế ả ẽ ế
ỗ i ta nói là đ phân gi ượ i c a encoder là 1024 xung trên ế t c là đ n 1/1024 vòng. Hay ng ứ ườ ế ộ ả ủ
vòng (pulse per revolution - ppr).
Sau đây là ví d abosulte encoder 8 vòng l ụ : ỗ
V y cách thi t k absolute encoder nh th nào? ậ ế ế ư ế
Các b n luôn chú ý r ng, đ thi t k encoder tuy t đ i, ng i ta luôn v sao cho bit th ể ạ ằ ế ế ệ ố ườ ẽ
N (đ i v i encoder có N vòng l ) n m trong cùng, có nghĩa là l ỗ ằ ở ố ớ ứ ộ l n nh t có góc r ng ỗ ớ ấ
180 đ , n m trong cùng. B i vì chúng ta th y r ng, bit0 (n u xem là s nh phân) s thay ấ ằ ộ ằ ế ẽ ở ố ị
đ i liên t c m i 1/2^N vòng quay, vì th , chúng ta c n r t nhi u l . N u đ t trong thì ầ ấ ề ỗ ế ổ ế ỗ
c, vì trong bán kính nh h n. Ngoài ra, n u đ t ẽ ượ ở ỏ ơ ặ ở ế ụ không th nào v đ ể
ặ ở ề ế trong, thì v k t ề ỗ ẽ ấ ế ụ , s r t y u. Vì hai đi m này, nên bit0 luôn ể
c u c khí, nó quá g n tr c, và quá nhi u l ầ ấ đ t ơ ngoài cùng, và bitN-1 luôn đ t trong cùng nh hình trên. ặ ặ ở ư
R t nhi u ng ề ấ ườ i th c m c v cách th c t ề ắ ắ ự ế ể ẽ đ v encoder nh th nào. Tuy nhiên, k t ư ế
khi có ch ng trình thi ằ ươ ế ế
ể ừ ế t k encoder này, tôi cho r ng chúng ta không nên quan tâm đ n ng trình v n đ đó n a. Ch c n hi u nó ho t đ ng ra sao, r i sau đó chúng ta dùng ch ấ ạ ộ ỉ ầ ữ ề ể ồ ươ
này đ v . ể ẽ
K t qu , n u đĩa encoder có đ n 10 vòng l , thì chúng ta s qu n lý đ c đ n 1/(2^10) ả ế ế ế ỗ ẽ ả ượ ế
i ta nói là đ phân gi i c a encoder là 1024 xung trên ườ ộ ả ủ ế
t c là đ n 1/1024 vòng. Hay ng ứ vòng (pulse per revolution - ppr).
2) Incremental encoder
Nh n th y m t đi u r ng, encoder tuy t đ i r t có l ng h p khi góc i cho nh ng tr ấ ậ ề ằ ườ ữ ộ ợ ợ
ệ ố ấ quay là nh , và đ ng c không quay nhi u vòng. Khi đó, vi c x lý encoder tuy t đ i tr ệ ử ề ỏ ộ ơ
nên d dàng cho ng t ngay đ ễ ườ i dùng h n, vì ch c n đ c giá tr là chúng ta bi ọ ỉ ầ ơ ị ế ệ ố ở c v trí ị ượ
góc c a tr c quay. ủ ụ
Tuy nhiên, n u đ ng c quay nhi u vòng, đi u này không có l i, b i vì khi đó, chúng ta ế ề ề ộ ơ ợ ở
ph i x lý đ đ m s vòng quay c a tr c. ố ả ử ể ế ủ ụ
ế ế ệ ố ế ầ ấ
Ngoài ra, nh các b n th y đó, n u thi ạ i gi ư , và d n t vòng l ề t k encoder tuy t đ i, chúng ta c n quá nhi u c c a encoder, b i vì vi c gia công chính xác i h n v kích th ề ẫ ớ ớ ạ ướ ủ ệ ỗ ở
quá nh là không th th c hi n đ các l t k m t dãy đèn led ỗ ể ự ư ệ ệ ế ế ộ
ỏ và con m t thu cũng nh h ượ ng r t l n đ n kích th c. Ch a k r ng vi c thi ể ằ c gi i h n này. ớ ạ ấ ớ ướ ưở ế ắ ả
Theo kinh nghi m c a cá nhân tôi, tôi th y encoder 8 bit là đã r t chi ti t r i, và tr ủ ệ ấ ấ ế ồ
DHBKHCM có lo i encoder 12bit đã là lo i t t nh t mà tôi bi ạ ố ư ế ấ ạ ở ườ ng ạ t. Tôi ch a th y lo i
ấ encoder tuy t đ i nào 16 bit c , và cũng không có ý đ nh tìm nó trên internet. ệ ố ả ị
Đ chính xác c a encoder 12 bit đã là 1/4096 r i. ồ ủ ộ
Tuy nhiên, đi u này đ ề ượ ả c kh c ph c b ng incremental encoder m t cách khá đ n gi n. ụ ằ ắ ộ ơ
Chính vì v y, ngày nay, đa s ng ậ ố ườ ứ i ta s d ng incremental encoder trong nh ng ng ử ụ ữ
d ng hi n đ i. ạ ệ ụ
Ho t đ ng c a incremental encoder ạ ộ ủ
ạ Th t đ n gi n, incremental encoder, s tăng 1 đ n v khi m t l n lên xu ng c a c nh ậ ơ ộ ầ ủ ẽ ả ơ ố ị
xung.
Các b n xem hình encoder sau: ạ
Các b n th y r ng, c m i l n quay qua m t l , thì encoder s tăng m t đ n v trong ứ ỗ ầ ấ ằ ộ ỗ ạ ộ ơ ẽ ị
bi n đ m. ế ế
Tuy nhiên, m t v n đ là làm sao đ bi t đ ộ ấ ể ế ượ ề ế ế
vô h n nh th này, thì chúng ta không th bi t đ ư ế ứ ế c encoder quay h t m t vòng? N u c đ m ộ ế c khi nào nó quay h t m t vòng. N u ế ộ
các b n đ m s l encoder đ bi ạ bây gi ể ế ượ t nó đã quay m t vòng, thì n u v i encoder ờ ố ỗ ế ạ ể ế ế ộ ớ
1000 l ỗ ch c các b n s đ m đ n sáng luôn. ẽ ế ế ắ ạ
c, encoder s b ể ư Ch a k , m i l n có nh ng rung đ ng nào đó mà ta không qu n lý đ ộ ỗ ầ ượ ữ ả
ẽ ị ộ sai m t xung. Khi đó, n u ho t đ ng lâu dài, sai s này s tích lũy, ngày hôm nay sai m t ạ ộ ế ẽ ộ ố
xung, ngày hôm sau sai m t xung. Đ n cu i cùng, có th đ ng c quay 2 vòng r i các ố ể ộ ế ơ ồ
b n m i đ m đ ộ c 1 vòng. ớ ế ạ ượ
Đ tránh đi u tai h i này x y ra, ng i ta đ a vào thêm m t l đ nh v đ đ m s vòng ể ề ạ ả ườ ộ ỗ ị ị ể ế ư ố
đã quay c a encoder. ủ
Nh v y, cho dù có l ch xung, mà chúng ta th y r ng encoder đi ngang qua l đ nh v ấ ằ ư ậ ệ ỗ ị
này, thì chúng ta s bi t là encoder đã b đ m sai ẽ ế ở ị đâu đó. N u vì m t rung đ ng nào ộ ộ
ị ế đó, mà chúng ta không th y encoder đi qua l s xung, và vi c đi qua ế đ nh v , v y thì t ị ậ ỗ ị ấ ừ ố ệ
đ nh v , chúng ta s bi t rõ hi n t ng sai c a encoder. l ỗ ị ẽ ế ị ệ ượ ủ
Đây là hình encoder có l ỗ ị đ nh v : ị
Tuy nhiên, m t v n đ l n n a là, làm sao chúng ta bi ộ ấ ề ớ ữ ế
ề t encoder đang xoay theo chi u ơ ẻ nào? B i vì cho dù xoay theo chi u nào, thì tín hi u encoder cũng ch là các xung đ n l ệ ề ở ỉ
và xoay theo hai chi u đ u gi ng nhau. ề ề ố
Chính vì v y, ng i ta đ t thêm m t vòng l gi a vòng l th 1 và l đ nh v nh hình ậ ườ ặ ộ ỗ ở ữ ỗ ứ ỗ ị ư ị
sau:
Chú ý r ng, v trí góc c a các l vòng 1 và các l vòng 2 l ch nhau. Các c nh c a l ằ ủ ỗ ủ ỗ ệ ạ
ị vòng 2 n m ngay gi a các l vòng 1 và ng ữ ằ ỗ ỗ i. c l ượ ạ
Chúng ta s kh o sát ti p v n đ encoder trong ph n tín hi u xung đ hi u rõ h n v ể ể ế ẽ ề ệ ầ ả ấ ơ ề
encoder. Tuy nhiên, các b n s th y m t đi u r ng, thay vì làm 2 vòng encoder, và dùng ề ằ ẽ ấ ạ ộ
i ta ch c n làm 1 vòng l 2 đèn LED đ t th ng hàng, thì ng ẳ ặ ườ ỉ ầ ỗ ệ , và đ t hai đèn LED l ch ặ
nhau.
K t qu , các b n s th ng th y các encoder có d ng nh hình 2: ẽ ườ ế ả ạ ư ạ ấ
Đây là d ng encoder ph bi n nh t hi n nay. ổ ế ệ ạ ấ
Hình trên là hình xung incremental encoder.
Các b n th y r ng n u nh khi xung A đang t ấ ằ ư ế ạ ừ ứ ấ ố
đang m c th p, thì chúng ta s xác đ nh đ m c cao xu ng m c th p, mà lúc đó B ứ c chi u chuy n đ ng c a encoder theo ở ứ ẽ ấ ị ượ ủ ể ề ộ
chi u mũi tên màu cam. ề
N u A đang t m c cao, thì chúng ta s bi ế m c cao xu ng m c th p, mà B đang ứ ừ ứ ố ở ứ ẽ ế t
Đ cề ử Chia sẻ
t khác
ế
ấ encoder đang quay theo chi u màu nâu. ề
saihou i thi u Gi ớ TH I S - KINH T Ờ Ự
ệ Liên hệ Xem các bài vi Ế
•
Armstrong đ i m t 5 năm tù vì khai man tr
c tòa
ặ
ố
ướ
•
Náo lo n vì c trăm cá s u s ng chu ng
ạ
ả
ấ
ổ
ồ
•
"Hi p sĩ" không c
ng đo t tài s n
ệ
ưỡ
ạ
ả
•
Khi các ông b u công kích nhau
ầ
1 / 3 TH I S - KINH T
Ờ Ự
Ế
•
Ngh l c phi th
ng c a cô n sinh ĐH Ngo i th
ng
ị ự
ườ
ủ
ữ
ạ
ươ
•
Pizza Belle & Doree - H ng v pizza Ý tuy t v i! ệ ờ ươ
ị
•
Căng th ng Trung - Nh t: Kinh t
i lãnh đ
ậ
ẳ
th gi ế ế ớ
ủ
•
Clip nóng n sinh: T nh táo khi n nút chia s
ữ
ấ
ỉ
ẻ
1 / 3 Bình lu n (1) ậ t bình lu n Vi
ế
ậ
•
t cách ch nh thông s c a đ ng h CT-6
t bài r t có ích. B n có bi
ạ
ấ
ố ủ
ế
ế
ạ
ấ
ồ
ồ
ỉ
ế
ể
ắ
ạ
pumanew R t cám n b n đã vi ơ (counter/time) không ? d ng đo đ m xung đ đóng c t relay ? Xin phép cho tôi copy bài này nhé. 20:26 21-12-09 Thích •
•
50 năm r i, sao v n là Bond?
ẫ
ồ
1 / 3
ế ủ
• •
t liên quan đ n saihou
T t c bài vi ấ ả Bài vi ế
t c a saihou ế
Tài trợ Liên h qu ng cáo ệ
ả
