Encoder quang đọc vị trí từ những vạch sáng tối như thế nào?
Khám phá mở rộng – Vật lý 11
Encoder quang đo chuyển động bằng cách đọc sự thay đổi của ánh sáng khi đầu đọc và một thang có cấu trúc vạch dịch chuyển tương đối. Những vạch được tạo có quy luật, giúp biến vị trí cơ học thành tín hiệu điện để bộ điều khiển sử dụng.
Một thang đo dành cho ánh sáng
Nguồn sáng chiếu tới thang. Tùy cấu trúc, ánh sáng truyền qua hoặc phản xạ từ các vùng khác nhau rồi tới bộ thu. Khi thang đi qua đầu đọc, tín hiệu biến đổi theo vị trí.
Encoder quay có thể dùng thang trên một đĩa hoặc vòng; encoder thẳng dùng thang dọc đường chuyển động. Cơ chế quang cụ thể có nhiều cách thực hiện, không nhất thiết chỉ là một đèn đi qua một lỗ đơn.
Đếm bước khác đọc địa chỉ
Loại tăng dần cung cấp thông tin về biến đổi vị trí. Hệ có thể cần một mốc tham chiếu để nối số đếm với vị trí cần biết. Các tín hiệu lệch pha thích hợp còn giúp nhận biết hướng chuyển động.
Loại tuyệt đối dùng cấu trúc mã để vị trí mang thông tin nhận dạng trong phạm vi đo. Tuy nhiên, khả năng đọc được sau khi mất nguồn hay theo dõi nhiều vòng còn phụ thuộc thiết kế cụ thể.
Hình dung một bàn máy đi dọc đường ray: một thang quang cho phép cảm biến đọc đường đi có quy luật, thay vì phải tìm vân ngẫu nhiên như chuột quang nhìn mặt bàn.
Nhiều số đếm chưa chắc đo đúng hơn tương ứng
Độ phân giải cho biết tín hiệu phân biệt được những mức nhỏ đến đâu. Độ chính xác còn phụ thuộc chất lượng thang, căn chỉnh, nhiệt độ và xử lý tín hiệu. Bụi hoặc bẩn cũng có thể ảnh hưởng cách ánh sáng tới bộ thu.
Ghi nhớ: thang tạo quy luật vị trí, ánh sáng mang quy luật ấy tới đầu thu, điện tử giải mã tín hiệu. Encoder cung cấp dữ liệu; bản thân nó không làm động cơ tự chuyển tới mục tiêu.
Đọc thêm
- Chuột quang nhận ra chuyển động trên bàn bằng cách nào?
- Động cơ bước đổi xung điều khiển thành từng bước quay như thế nào?