আমার মোটরে এনকোডার কেন প্রয়োজন? এনকোডার কীভাবে কাজ করে?

এনকোডার কী?

মোটর চলার সময়, কারেন্ট, ঘূর্ণন গতি এবং ঘূর্ণায়মান শ্যাফটের পরিধি বরাবর আপেক্ষিক অবস্থানের মতো প্যারামিটারগুলোর রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে এর অবস্থা নির্ধারণ করা হয়।মোটরবডি এবং টেনে নিয়ে যাওয়া সরঞ্জাম, এবং তদুপরি, মোটর ও সরঞ্জামের অপারেটিং অবস্থার রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ, যার মাধ্যমে সার্ভোয়িং, গতি নিয়ন্ত্রণ এবং আরও অনেক নির্দিষ্ট ফাংশন বাস্তবায়িত হয়।

এখানে, ফ্রন্ট-এন্ড পরিমাপ উপাদান হিসেবে এনকোডারের প্রয়োগ পরিমাপ ব্যবস্থাকে কেবল ব্যাপকভাবে সরলই করে না, বরং এটি নির্ভুল, নির্ভরযোগ্য এবং শক্তিশালীও।

এনকোডার হলো একটি ঘূর্ণন সেন্সর যা ঘূর্ণায়মান যন্ত্রাংশের অবস্থান এবং সরণকে ধারাবাহিক ডিজিটাল পালস সংকেতে রূপান্তরিত করে। এই সংকেতগুলো নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা দ্বারা সংগ্রহ ও প্রক্রিয়াজাত করা হয় এবং যন্ত্রের পরিচালন অবস্থা সমন্বয় ও পরিবর্তন করার জন্য ধারাবাহিক কমান্ড জারি করা হয়। যদি এনকোডারকে একটি গিয়ার বার বা স্ক্রু স্ক্রু-এর সাথে সংযুক্ত করা হয়, তবে এটি রৈখিকভাবে চলমান যন্ত্রাংশের অবস্থান এবং সরণের মতো ভৌত রাশি পরিমাপ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

এনকোডারের মৌলিক শ্রেণিবিন্যাস

এনকোডার হলো সূক্ষ্ম পরিমাপক যন্ত্রের একটি যান্ত্রিক ও ইলেকট্রনিক নিবিড় সমন্বয়, যা সংকেত বা ডেটার কোডিং, রূপান্তর, যোগাযোগ, প্রেরণ এবং সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
এনকোডার হলো একটি সূক্ষ্ম পরিমাপক যন্ত্র যা সংকেত এবং ডেটা এনকোড, রূপান্তর, যোগাযোগ, প্রেরণ এবং সংরক্ষণ করার জন্য যান্ত্রিক এবং ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির সমন্বয়ে গঠিত। বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য অনুসারে, এনকোডারের শ্রেণীবিভাগ নিম্নরূপ: কোড ডিস্ক এবং কোড স্কেল: রৈখিক সরণকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরকারী কোড স্কেল এনকোডার এবং কৌণিক সরণকে টেলিযোগাযোগে রূপান্তরকারী কোড ডিস্ক এনকোডার; - ইনক্রিমেন্টাল এনকোডার: অবস্থান, কোণ এবং ঘূর্ণন সংখ্যা ইত্যাদি তথ্য প্রদানের জন্য, প্রতি ঘূর্ণনে পালসের সংখ্যা দ্বারা পৃথক হার নির্ধারণ করা হয়; - অ্যাবসোলিউট এনকোডার: কৌণিক বৃদ্ধিতে অবস্থান, কোণ এবং ঘূর্ণন সংখ্যার মতো তথ্য প্রদান করে, প্রতিটি কৌণিক বৃদ্ধিকে একটি অনন্য কোড দেওয়া হয়।
হাইব্রিড অ্যাবসোলিউট এনকোডার দুই সেট তথ্য আউটপুট করে: এক সেট তথ্য চৌম্বকীয় মেরুর অবস্থান শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়, যা অ্যাবসোলিউট তথ্যের কাজ করে; অন্য সেটটি ইনক্রিমেন্টাল এনকোডারের আউটপুট তথ্যের মতোই হুবহু একই।

সাধারণত ব্যবহৃত এনকোডারগুলির জন্যমোটর

ক্রমবর্ধমান এনকোডার

সরাসরি ফটোইলেকট্রিক রূপান্তরের নীতি ব্যবহার করে A, B এবং Z এই তিন সেট স্কয়ার ওয়েভ পালস আউটপুট করা হয়। A এবং B এই দুই সেটের পালসের মধ্যে ৯০° দশা পার্থক্য থাকে, যা দিয়ে সহজেই ঘূর্ণনের দিক নির্ধারণ করা যায়; Z-দশার প্রতিটি ঘূর্ণনে একটি পালস থাকে, যা রেফারেন্স পয়েন্ট পজিশনিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। সুবিধা: গঠন নীতি সহজ, গড় যান্ত্রিক জীবনকাল কয়েক হাজার ঘন্টা বা তার বেশি, শক্তিশালী অ্যান্টি-ইন্টারফারেন্স ক্ষমতা, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, দূরপাল্লার প্রেরণের জন্য উপযুক্ত। অসুবিধা: শ্যাফট ঘূর্ণনের পরম অবস্থানের তথ্য আউটপুট করতে অক্ষম।

পরম এনকোডার

সরাসরি আউটপুট ডিজিটাল সেন্সরটিতে একটি বৃত্তাকার কোড ডিস্ক থাকে, যার ব্যাসার্ধ বরাবর বেশ কয়েকটি সমকেন্দ্রিক কোড চ্যানেল থাকে। প্রতিটি চ্যানেল আলো-স্বচ্ছ এবং আলো-অভেদ্য সেক্টর দ্বারা গঠিত এবং সংলগ্ন কোড চ্যানেল সেক্টরগুলোর মধ্যে একটি দ্বিমুখী সম্পর্ক বিদ্যমান। কোড ডিস্কের চ্যানেল সংখ্যা হলো এর বাইনারি ডিজিটের সংখ্যা এবং কোড ডিস্কের বিটের সংখ্যা। কোড ডিস্কের একপাশে আলোর উৎস থাকে এবং অন্যপাশে প্রতিটি কোড চ্যানেলের জন্য একটি করে আলোক-সংবেদনশীল উপাদান থাকে। যখন কোড ডিস্কটি বিভিন্ন অবস্থানে থাকে, তখন আলোক-সংবেদনশীল উপাদানটি আলো আছে কি নেই তার উপর ভিত্তি করে সংশ্লিষ্ট লেভেল সিগন্যালকে একটি বাইনারি সংখ্যায় রূপান্তরিত করে।

এই ধরণের এনকোডারের বৈশিষ্ট্য হলো এতে কোনো কাউন্টারের প্রয়োজন হয় না এবং ঘূর্ণায়মান শ্যাফটের যেকোনো অবস্থান থেকে অবস্থানের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ একটি নির্দিষ্ট ডিজিটাল কোড পাঠ করা যায়। স্পষ্টতই, কোড চ্যানেলের সংখ্যা যত বেশি হবে, রেজোলিউশনও তত বেশি হবে; N-বিট বাইনারি রেজোলিউশনযুক্ত একটি এনকোডারের জন্য কোড ডিস্কে অবশ্যই N-সংখ্যক বারকোড চ্যানেল থাকতে হবে। বর্তমানে, ১৬-বিট অ্যাবসোলিউট এনকোডার পণ্য পাওয়া যায়।

এনকোডারের কার্যপ্রণালী

ফটোইলেকট্রিক কোড প্লেটের শ্যাফটযুক্ত একটি কেন্দ্রের মাধ্যমে, যেটিতে কালো রেখার মধ্য দিয়ে একটি রিং রয়েছে, সেখানে ফটোইলেকট্রিক ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার ডিভাইস থাকে যা A, B, C, D-তে একত্রিত চারটি সাইন ওয়েভ সিগন্যালের সেট পাঠ করে। প্রতিটি সাইন ওয়েভের দশা পার্থক্য ৯০ ডিগ্রি (৩৬০ ডিগ্রির পরিধীয় তরঙ্গের সাপেক্ষে), C, D সিগন্যালের বিপরীতকরণ, যা A, B দ্বি-দশার উপর আরোপিত হয় এবং সিগন্যালকে স্থিতিশীল করার জন্য একে বিবর্ধিত করা যায়; এবং অন্যটি প্রতিবার শূন্য অবস্থান (রেফারেন্স অবস্থান)-এর পরিবর্তে একটি Z-দশার পালস আউটপুট করে।
A এবং B-এর ৯০ ডিগ্রির দ্বি-দশা পার্থক্যের সাথে A-এর দ্বি-দশা অথবা B-এর দ্বি-দশার তুলনা করে এনকোডারের ধনাত্মক ও বিপরীত ঘূর্ণন নির্ণয় করা যায়। জিরো পালসের মাধ্যমে এনকোডারের জিরো রেফারেন্স অবস্থান পাওয়া যায়।

এনকোডার ডিস্কের উপাদান হিসেবে কাচ, ধাতু ও প্লাস্টিক রয়েছে। কাচের ডিস্কের উপর একটি খুব পাতলা খোদাই করা রেখা থাকে, এর তাপীয় স্থিতিশীলতা ভালো এবং নির্ভুলতা বেশি। ধাতব ডিস্কে সরাসরি খোদাই করা রেখা থাকে এবং এটি ভঙ্গুর নয়, কিন্তু ধাতুর একটি নির্দিষ্ট পুরুত্বের কারণে এর নির্ভুলতা সীমিত থাকে এবং এর তাপীয় স্থিতিশীলতা কাচের চেয়ে অনেক গুণ খারাপ হয়। প্লাস্টিকের ডিস্ক সাশ্রয়ী, এর খরচ কম, কিন্তু এর নির্ভুলতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং আয়ুষ্কাল তুলনামূলকভাবে খারাপ।

রেজোলিউশন - প্রতি ৩৬০ ডিগ্রি ঘূর্ণনে এনকোডার কতগুলো সম্পূর্ণ বা কালো লাইন প্রদান করে, তাকেই রেজোলিউশন বলা হয়। এটি ইনডেক্স রেজোলিউশন নামেও পরিচিত, অথবা সরাসরি বললে লাইনের সংখ্যা, যা সাধারণত প্রতি ঘূর্ণনে ৫ থেকে ১০,০০০ লাইন পর্যন্ত হয়ে থাকে।

অবস্থান পরিমাপ এবং প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ নীতি

লিফট, মেশিন টুলস, উপকরণ প্রক্রিয়াকরণ, মোটর ফিডব্যাক সিস্টেম এবং পরিমাপ ও নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জামগুলিতে এনকোডার একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ স্থান দখল করে আছে। এনকোডার অপটিক্যাল গ্রেটিং এবং ইনফ্রারেড আলোর উৎস ব্যবহার করে একটি রিসিভারের মাধ্যমে অপটিক্যাল সংকেতকে টিটিএল (এইচটিএল) বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে, যা টিটিএল লেভেলের ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ লেভেলের সংখ্যা বিশ্লেষণ করে মোটরের ঘূর্ণন কোণ এবং অবস্থানকে দৃশ্যমানভাবে প্রতিফলিত করে।

যেহেতু কোণ এবং অবস্থান নির্ভুলভাবে পরিমাপ করা যায়, তাই এনকোডার এবং ইনভার্টারের সাথে একটি ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোল সিস্টেম গঠন করে নিয়ন্ত্রণকে আরও সুনির্দিষ্ট করা সম্ভব, যে কারণে লিফট, মেশিন টুলস ইত্যাদি এত নির্ভুলভাবে ব্যবহার করা যায়।

সারসংক্ষেপ

সংক্ষেপে, আমরা বুঝতে পারি যে গঠন অনুসারে এনকোডারকে ইনক্রিমেন্টাল এবং অ্যাবসোলিউট—এই দুই ভাগে ভাগ করা হয়। এগুলি অপটিক্যাল সিগন্যালের মতো অন্যান্য সিগন্যালকেও বিশ্লেষণ ও নিয়ন্ত্রণযোগ্য বৈদ্যুতিক সিগন্যালে রূপান্তরিত করে। আর আমাদের দৈনন্দিন ব্যবহৃত লিফট ও মেশিন টুলসগুলো মূলত বৈদ্যুতিক সিগন্যালের ফিডব্যাকের মাধ্যমে ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোলের দ্বারা মোটরের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের উপর ভিত্তি করে চলে। এই সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারসহ এনকোডার একটি অপরিহার্য বিষয়।