ในบทความนี้ราจะพาทุกท่านมารู้จักกับ ประเภทเอาท์พุทของ Encoder ว่าเพราะเหตุใด? เราจึงต้องสนใจในเรื่องนี้ รู้ไปแล้วได้อะไร? คำตอบคือ ลักษณะของเอาท์พุท คือ ปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่จะทำให้ โรตารี่ เอ็นโค้ดเดอร์ ของเรานั้นสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดนั้นเอง โดยในเนื้อหาดังกล่าวนั้น จะเป็นประโยชน์ต่อการเลือกประยุกต์ใช้ประเภทให้เหมาะสมกับ กลุ่มสินค้าเอ็นโค้ดเดอร์ อีกทั้งยังเป็นการช่วยเติมเต็มความรู้ที่จะช่วยคลายข้อสงสัยอย่างดีได้ว่า เอ็นโค้ดเดอร์คืออะไร? โดยทางเราได้สรุปรายละเอียดต่างๆ ทั้งหมดไว้ได้ดังนี้
คุณสามารถเข้าไปอ่านบทความอื่นๆ ได้ที่ ศูนย์รวมข้อมูลเกี่ยวกับ Encoder เอ็นโค้ดเดอร์ ในหน้านี้จะรวมรวบบทความที่น่าสนใจไว้มากมาย โดยบทความทั้งหมดคุณสามารถเข้าไปอ่านได้เลย และสามารถดาวน์โหลดเนื้อหาทั้งหมดในรูปแบบไฟล์ PDF ได้ฟรีอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีหน้าแคตตาล็อกสินค้าให้คุณเข้าไปดาวน์โหลดฟรี เพื่อใช้หารุ่นที่คุณต้องการได้ง่ายขึ้น
ประเภทเอาท์พุท Rotary encoder
เมื่อ เอ็นโค้ดเดอร์ ทำงานจะมีการสร้างสัญญาณทางไฟฟ้าออกมาหลังจากการหมุนของแกนสัญญาณ จากนั้นจะถูกนำไปประมวลผล ซึ่งในอดีต ก่อนที่จะสัญญาณได้จากตัวเซ็นเซอร์ประเภทนี้นั้น จะได้เป็นแบบสัญญาณอนาล็อก ซึ่งจะมีลักษณะเป็นคลื่นรูปไซน์ ซึ่งจะแปรเปลี่ยนระดับของแรงดันตามความเร็วรอบ ได้ถูกจำกัดในเรื่องของการใช้งานซึ่งจำกัดไว้ที่การใช้งานในเรื่องของการวัดความเร็วรอบ เนื่องจากความละเอียดค่อนข้างต่ำ แต่สำหรับปัจจุบันนั้น เอ็นโค้ดเดอร์ จะมีสัญญาณเอาท์พุตที่เป็นแบบดิจิตอลเกือบทั้งหมด และยังคงมรอยู่เล็กน้อยที่เป็นแบบ PWM ที่เป็นอนาล็อก
ดังนั้นการเลือกใช้งานตัว เอ็นโค้ดเดอร์ เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ผู้ใช้งานจำเป็นต้องศึกษาลักษณะสัญญาณเอาท์พุตแบบต่างๆ และ รหัสของเอาท์พุต รวมถึงสัญญาณสื่อสารแบบต่างๆ เพื่อที่จะทำให้การใช้งาน สามารถทำงานได้ถูกต้อง โดยเราสามารถอธิบายลักษณะของสัญญาณเอาท์พุตได้เป็น ส่วนต่างๆ ดังนี้
ประเภทที่ 1 Output Code (Parallel)
เป็นการรหัสตำแหน่งของเอ็นโค้ดเดอร์ด้วยรหัสดิจิตอล เพื่อให้สามารถนำไปต่อใช้งานกับระบบประมวลผลแบบดิจิตอลได้ โดยมีการกำหนดให้สายสัญญาณแต่ละเส้นแทนค่า bit ของข้อมูลที่ส่งออกมา โดยรหัสดิจิตอลที่นิยมนำมาใช้ในตัว Encoder มีดังนี้
Binary Code
เป็นสัญญาณ Code เอาท์พุตที่อยู่ในรูปของเลขฐาน 2 โดยจะใช้เลข “0”, “1” ในการแสดงสถานะต่างๆ โดยเลขฐาน 2 นั้นมีประสิทธิภาพในการเข้ารหัสเลขฐาน 10 ที่เราใช้งานอยู่ แต่ก็ยังมีปัญหาเกิดขึ้นบ้างในเรื่องของการหน่วงของสัญญาณที่เกิดขึ้นในแต่ละบิต ซึ่งอาจทำให้เกิดการเข้ารหัสผิดพลาด และทำให้ค่าที่อ่านออกมาได้ ไม่ตรงตามค่าที่ตำแหน่งของเอ็นโค้ดเดอร์อยู่จริง
Gray Code
เป็นสัญญาณ Code เอาท์พุตที่ออกแบบโดย Frank Gray ในปี 1947 ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก ในการแก้ปัญหาการปลอมบิต spurious output จากการถูกรบกวนทางไฟฟ้า ซึ่งจากรูปที่ 1 โดยจะเห็นได้ว่า ในการเปลี่ยนค่าจาก 1 เป็น 2 ในเลขฐาน 10 นั้น ในรหัส Binary Code จะมีการเปลี่ยนบิต 2 บิต เช่น เดียวกับตำแหน่ง 3 เป็น 4 ก็จะมีการเปลี่ยนจำนวน 2 บิต เช่นเดียวกัน ซึ่งในการทำงานจริงมีโอกาศที่จะเกิดสัญญาณรบกวนซึ่งทำให้บิตเหล่านี้เปลี่ยนแปลง เช่นกัน โดยทำให้เกิดปัญหาการปลอมบิตเกิดขึ้น จากค่าที่อ่านได้ เช่น 0001 → 0011 → 0010 (1 → 3 → 2) ซึ่งค่าที่ควรจะเป็นคือ 0001 → 0010 → 0011 (1 → 2 → 3)
แต่สำหรับ Encoder Lika ที่ออกแบบมาพิเศษ ให้แก้ปัญหาเหล่านี้โดยอาศัยการเข้ารหัสแบบ Gray Code แทน ซึ่งดูได้จากรูปที่ 1 โดยจะเห็นได้ว่าใน Gray Code ตำแหน่ง (1 → 2 → 3) จะถูกเข้ารหัสด้วย 0001 → 0011 → 0010 แทนซึ่งถ้าเป็นใน Binary Code ค่านี้ถือว่าเป็นการเข้ารหัสผิด การเปลี่ยนแปลงของรหัสเกรย์ แต่ละค่าจะต่างจากจำนวนก่อนหน้าอยู่ 1 บิต เสมอ ทำให้โอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดได้ยากเมื่อเทียบกับรหัสเลขฐานสอง ซึ่งอาจเกิดความคลาดเคลื่อนของรหัส (Erronous Code) หรือ เกิดการคลุมเครือของรหัสระหว่างส่งรหัสได้ ซึ่งรหัส Gray Code จะสามารถจำกัดความผิดพลาดสูงสุดอยู่ที่ค่าของ LSB เสมอ
ภาพแสดงตารางเปรียบเทียบรหัส Gray Code กับ Binary Code
ประเภทที่ 2 Shifted Gray code or Gray Excess code
คือ การแปลงค่าจาก Binary Code ไปเป็นฐาน 10 นั้น จะสามารถแทนค่าสูงสุดได้เท่ากับ 2n โดยค่า n จะเป็นจำนวนบิตที่ใช้แทนค่า เช่น n = 9 bit จะสามารถแทนค่าได้ 29 = 512 ซึ่งค่าเท่ากับ 512 โดยจะแทนค่ากลับเป็นตำแหน่งได้ ตัวอย่างเช่น Shifted Gray Code 360 counts/rev ค่า Integral Gray ของ Encoder = 512 ต้องการทราบว่าค่า First Position กับ Last Position จะต้องมีค่าเท่าไร
โดยจากรูปที่ 2 จะแสดงให้เห็นว่าตำแหน่งเริ่มต้นของข้อมูลนั้นคือ 76 ซึ่งแทนตำแหน่ง 1 องศา และ ข้อมูลสุดท้ายคือ 435 ซึงแทนข้อมูลที่ตำแหน่ง 360 องศา ซึ่งเราสามารถคำนวนหาค่าดังกล่าวได้ดังนี้
Integral Gray – Shifted Gray2
Integral Gray = ค่าสูงสุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยหาได้จาก 2n
Shifted Gray = ค่าสูงสุดที่สามารถนับได้ต่อรอบ
= ค่าของข้อมูลชุดแรกที่แทนตำแหน่งเริ่มต้น
-1 = ค่าของข้อมูลชุดสุดท้ายที่แทนตำแหน่งสุดท้าย
ภาพแสดงการหาข้อมูลตำแหน่งของ Shifted Gray code or Gray Excess code Absolute Encoder
ประเภทที่ 3 BCD Code หรือ Binary Coded Decimal
ซึ่งเป็นการแทนเลขฐานสิบ ด้วยการใช้ BCD code ซึ่งจะแทน 1 ชุด BCD = 4 bit โดยแทนค่า 0 – 9 ซึ่งใน 4 บิต แต่ละบิตจะถูกแทนด้วยค่า 8 4 2 1 ซึ่งในการหาค่านั้น ให้เอาค่ามาแทนในบิตที่มีค่าเป็น 1 แล้วเอาค่ามารวมกัน เช่น 0001 0110 = 1 6 แต่ถ้าเป็น Binary code จะได้ค่า 22 ซึ่งรหัส BCD Code ง่ายต่อการอ่านค่า แต่ในทางกลับกันในระบบหน่วยความจำแล้ว จะเปลืองมากกว่าใช้ Binary Code
ประเภทที่ 4 Output Circuits
ในส่วนของวงจรเอาท์พุต จะเป็นเรื่องของระดับสัญญาณ และ วิธีการเชื่อมต่อกันทางสัญญาณไฟฟ้าระหว่างตัวเซ็นเซอร์ กับ ตัวอ่านค่า ไม่ว่าจะเป็นตัวนับจำนวน หรือ ระบบคอนโทรลเลอร์ PLC, DCS ซึ่งใน Encoder แต่ละรูปแบบจะมีสัญญาณเอาท์พุตที่เหมือนกัน หรือต่างกันก็ได้ โดยวงจรเอาท์พุตของเอ็นโค้ดเดอร์ที่มีใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ NPN open collector (Code N) เป็นเอาท์พุตแบบ NPN หรือ Sinking output จะใช้งานกับอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่จ่ายกระแสออกมา ซึ่งปกติวงจร NPN open collector จะถูกใช้บ่อยในกรณีที่อุปกรณ์ที่นำมาต่อนั้น มีแหล่งจ่ายแรงดันไม่เท่ากับแหล่งจ่ายแรงดันของตัวเอ็นโค้ดเดอร์ ซึ่งภายในวงจรของเอ็นโค้ดเดอร์จะมีทรานซีสเตอร์ชนิด NPN อยู่ โดยส่วนอุปกรณ์ที่นำมาต่อด้วยนั้น จำเป็นต้องมีตัวต้านทานจำกัดกระแสไว้ หรือ R Pull-Up เพื่อป้องกันการลัดวงจร
ข้อดีของ NPN open collector
สามารถต่อเอ็นโค้ดเดอร์ใช้งานได้ แม้ว่าไฟเลี้ยงของเอ็นโค้ดเดอร์กับอุปกรณ์ที่นำมาต่อ เช่น PLC จะมีระดับแรงดันที่ไม่เท่ากัน เช่น encoder ทำงานที่ 12 V แต่ PLC ทำงานที่ 24 V ภาคเอาท์พุตของ Encoder ก็สามารถต่อกับ PLC ได้
ข้อเสียของ NPN open collector
ไม่สามารถต่อวงจรเอาท์พุต แบบ Source ได้
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ NPN Open collector
ภาพแสดงการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ NPN Open collector
ประเภทที่ 5 PNP open collector (Code P)
เป็นเอาท์พุตแบบ PNP หรือ Sourcing output จะใช้งานกับอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นโหลด โดยตัว Encoder จะทำหน้าที่จ่ายกระแสให้กับอุปกรณ์ ซึ่ง Encoder แบบนี้จะเป็นชนิดที่ไม่ค่อยมีใช้งาน
ข้อเสียของ PNP open collector คือ ไม่สามารถต่อวงจรเอาท์พุต แบบ Sinking ได้
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ PNP Open collector
ภาพแสดงการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ PNP Open collector
ประเภทที่ 6 Push-Pull / HTL (Code Y)
เป็นวงจรเอาท์พุตของ Encoder ซึ่งจะสร้างสัญญาณรูปคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งมีมุมเฟสต่างกันอยู่ที่ 90 องศา ซึ่งวงจร Push-Pull นั้นจะสามารถรองรับสัญญาณการทำงานได้ทั้งแบบ Sinking และ Sourcing โดยทนกระแสได้สูงถึง 80 mA ต่อเอาท์พุต ซึ่งสัญญาณเอาท์พุตแบบนี้จะเหมาะกับอุปกรณ์ที่เป็น Motion Control และ อุปกรณ์ที่กินกระแสไม่เยอะมาก
ในขณะที่เอาท์พุตมีสถานะ Logic High ตัว Encoder จะทำหน้าที่เป็นวงจรจ่ายกระแส Sourcing ให้กับอุปกรณ์ที่มาต่อพ่วง และ ในขณะที่เอาท์พุตมีสถานะ Logic Low ตัว Encoder จะทำหน้าที่เป็นวงจรับกระแส Sinking หรือเป็นโหลดให้กับอุปกรณ์ที่มาต่อพ่วง โดยวงจร Push-Pull สามารถจ่ายสัญญาณที่เป็นแบบ Reverse ได้ เช่น A /A, B /B
ข้อดีของ Push-Pull / HTL (Code Y)
สามารถต่อเอ็นโค้ดเดอร์ใช้งานได้กับอุปกรณ์ที่เป็นทั้ง Sink และ Source โดยสามารถต่อกับอุปกรณ์ที่มีอินพุตเป็น NPN หรือ PNP ก็ได้ และยังสามารถสร้างสัญญาณ Complemetary หรือ inverse ได้ด้วย ทำให้ใช้สายสัญญาณได้ไกลขึ้น
ข้อเสียของ Push-Pull / HTL (Code Y)
สามารถป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้ในระดับปานกลาง จำเป็นต้องใช้วงจรกรองเพื่อสัญญาณรบกวน ในกรณีที่ถูกสัญญาณรบกวนจากภายนอก
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ Push-Pull / HTL (Code Y)
ภาพแสดงการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ Push-Pull / HTL (Code Y)
ประเภทที่ 7 Power Push-Pull / HTL (Code T)
เป็นวงจรเอาท์พุตของ Encoder ซึ่งเหมือนกับวงจรเอาท์พุตแบบ Push-Pull / HTL (Code Y) แต่จะมีคุณสมบัติที่สามารถขับโหลดที่มีระยะทางไกลได้ โดยเอาท์พุตแบบนี้ ถูกออกแบบมาสำหรับแก้ปัญหาของวงจรเอาท์พุตแบบ Push-Pull / HTL (Code Y) ที่ไม่สามารถต่อสายในระยะไกลได้ และ สำหรับวงจรเอาท์พุตแบบ Power Push-Pull / HTL นั้น สามารถต่อสายเซ็นเซอร์ได้ไกลถึง 100m.
ข้อดีของ Power Push-Pull / HTL (Code T)
สามารถต่อเอ็นโค้ดเดอร์ใช้งานได้กับอุปกรณ์ที่เป็นทั้ง Sink และ Source โดยสามารถต่อกับอุปกรณ์ที่มีอินพุตเป็น NPN หรือ PNP ก็ได้ และ ยังสามารถช่วยป้องกันสัญญาณที่ส่งจากตัวเอ็นโค้ดเดอร์ให้สามารถส่งได้ไกลกว่า 100m.
ข้อเสียของ Power Push-Pull / HTL (Code T)
สามารถป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้ในระดับปานกลาง จำเป็นต้องใช้วงจรกรองเพื่อสัญญาณรบกวน ในกรณีที่ถูกสัญญาณรบกวนจากภายนอก
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ Power Push-Pull / HTL (Code T)
ภาพแสดงการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ Power Push-Pull / HTL (Code T)
ประเภทที่ 8 Line Driver (RS-422) / TTL (Code L)
เป็นวงจรเอาท์พุตของเอ็นโค้ดเดอร์ที่ใช้ IC 26LS31 ซึ่งเป็นวงจรแบบ Sourcing เหมาะสำหรับการต่อสายเอ็นโค้ดเดอร์ที่มีระยะทางไกล ซึ่งอาจมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นได้ง่าย โดยวงจรแบบนี้ออกแบบมาเพื่อป้องกันระบบสื่อสารให้สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ด้วยวงจรนี้จะให้สัญญาณแบบ Inverted AB0 /AB0 ที่เป็นพัลส์ ซึ่งในการใช้งานจริงของสัญญาณนั้น จะมีเรื่องรบกวนที่เกิดขึ้นได้ทั้งฝั่งที่เป็นสัญญาณปกติ (Normal Signal) และ สัญญาณกลับ (Inverted Signal) ซึ่งสัญญาณสัญญาณรบกวนเหล่านี้ สามารถจัดการได้ง่ายโดยวงจรภาครับแบบ Differential ซึ่งเป็นภาครับโดยทั่วไปของตัวคอนโทรลเลอร์อยู่แล้ว ซึ่งระดับแรงดันที่ใช้ในวงจรนี้จะเป็นแบบ 5VDC โดยอ้างอิงตนามมาตรฐาน EIA RS-422
ข้อดีของ Line Driver (RS-422) / TTL (Code L)
ทนต่อสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้เป็นอย่างดี
ข้อเสียของ Line Driver (RS-422) / TTL (Code L)
ต้องอาศัยวงจรภาครับที่สามารถรองรับสัญญาณแบบ RS-422 ได้
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ Line Driver (RS-422) / TTL (Code L)
ภาพการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ Line Driver (RS-422) / TTL (Code L)
ประเภทที่ 9 Power Line Driver (RS-422) / TTL (Code K)
เป็นวงจรเอาท์พุตของเอ็นโค้ดเดอร์แบบ Sourcing เหมาะสำหรับการต่อสายเอ็นโค้ดเดอร์ที่มีระยะทางไกล ซึ่งอาจมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นได้ง่าย โดยวงจรนี้จะมีการปรับปรุงภาคกำลังส่งให้สามารถขับกระแสได้สูงถึง 300mA เพื่อปรับปรุงระยะทางในการส่งให้ดีกว่าวงจรแบบ Line Driver (RS-422) / TTL (Code L) และ ยังใช้เทคนิคการใช้ค่าความต้านทาน 75 Ohm เพื่ออาศัยหลักการ Power Maximum Transfer จึงทำให้ได้กำลังส่งสูงสุด โดยสัญญาณเอาท์พุตจะยังคงเป็นแบบ Inverted AB0 /AB0 ที่เป็นพัลส์
ซึ่งในการใช้งานจริงนั้น จะมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นทั้งฝั่งที่เป็นสัญญาณปกติ (Normal Signal) และ สัญญาณกลับ (Inverted Signal) ซึ่งสัญญาณสัญญาณรบกวนเหล่านี้สามารถจัดการได้ง่ายโดยวงจรภาครับแบบ Differential ซึ่งเป็นภาครับโดยทั่วไปของตัวคอนโทรลเลอร์อยู่แล้ว ซึ่งระดับแรงดันที่ใช้ในวงจรนี้จะเป็นแบบ 5VDC โดยงอ้างอิงตนามมาตรฐาน EIA RS-422
ข้อดีของ Power Line Driver (RS-422) / TTL (Code K)
ทนต่อสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้เป็นอย่างดี
ข้อเสียของ Power Line Driver (RS-422) / TTL (Code K)
ต้องอาศัยวงจรภาครับที่สามารถรองรับสัญญาณแบบ RS-422 ได้ และต้องมีวงจรป้องกันเอาท์พุต
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ Power Line Driver (RS-422) / TTL (Code K)
ภาพการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ Power Line Driver (RS-422) / TTL (Code K)
ประเภทที่ 10 Universal circuit Push-Pull + Line Driver / HTL + TTL (Code H)
วงจรภาคเอาท์พุตแบบนี้ได้ถูกพัฒนาและออกแบบ โดยมีเอกสิทธิ์เฉพาะ Lika ซึ่งรวบรวมข้อดีทั้งของวงจรแบบ Push-Pull และ Line Driver ไว้ด้วยกัน ซึ่งแทบจะครอบคลุมมาตรฐานของผู้ผลิตเอ็นโค้ดเดอร์ทั่วโลก
ข้อดีของ Universal circuit Push-Pull + Line Driver / HTL + TTL (Code H)
ทนต่อสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้เป็นอย่างดี และยังสามารถต่อเอ็นโค้ดเดอร์ใช้งานได้กับอุปกรณ์ที่เป็นทั้ง Sink และ Source โดยสามารถต่อกับอุปกรณ์ที่มีอินพุตเป็น NPN หรือ PNP ก็ได้
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ Universal circuit Push-Pull+Line Driver/HTL+TTL (Code H)
ภาพการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ Universal circuit Push-Pull+Line Driver/HTL+TTL (Code H)
ประเภทที่ 11 1 Vpp sin/cos (Code V)
คือวงจรภาคเอาท์พุตของเอ็นโค้ดเดอร์ที่ให้สัญญาณเอาท์พุตที่เป็นแบบแรงดันไฟฟ้าโดยมีมุมเฟสต่างกันอยู่ที่ 90 องศา ระหว่างเฟส A และ B โดยเฟส A เป็นฟังก์ชั่น sine และ B เป็นฟังก์ชั่น consine โดยค่าระดับแรงดันไฟฟ้าจะมีขนาด Amplitude อยู่ที่ 0.5Vpp โดยจะอยู่บนแรงดัน Offset 2.5V ซึ่งแรงดัน 1 Vpp ได้มากจากค่าแรงดันระหว่าง เฟส A และ เฟส /A โดยความถี่ของสัญญาณนั้น จะขึ้นอยู่กับความเร็วของการหมุนของเอ็นโค้ดเดอร์ ถ้าหมุนเร็วความถี่ก็จะสูงขึ้น
ข้อดีของ 1 Vpp sin/cos (Code V)
เป็นสัญญาณอนาล็อกที่ความละเอียดสูง จากสัญญาณความถี่ที่เกิดขึ้นจากการหมุน
ข้อเสียของ 1 Vpp sin/cos (Code V)
จำเป็นต้องใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการแยกแยะความถี่
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ 1 Vpp sin/cos (Code V)
ภาพการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ 1 Vpp sin/cos (Code V)
ภาพแสดงสัญญาณเอาท์พุตแบบ 1 Vpp sin/cos (Code V)
ประเภทที่ 12 Analogue Output
เป็นสัญญาณเอาท์พุตของเอ็นโค้ดเดอร์ที่นิยมเอามาใช้ในวงจรป้อนกลับในเรื่องของความเร็ว หรือ ตำแหน่งของเอ็นโค้ดเดอร์ เช่น งานควบคุมความเร็ว หรือ ตำแหน่งของมอเตอร์ โดยโครงสร้างภายในของเอ็นโค้ดเดอร์จะทำหน้าที่แปลงค่าที่อ่านได้จาก Code Disk ให้เป็นสัญญาณมาตรฐาน เช่น 0 to 5V, 0 to 10V, -5 to +5V, -10 to +10V, 4 to 20mA, 0 to 20mA และ 0 to 24mA.
ภาพแสดงคุณสมบัติของวงจรเอาท์พุตแบบ Analogue Output
ภาพแสดงการต่อวงจรเอาท์พุตแบบ Analogue Output
ประเภทที่ 13 Fieldbus Interface (Serial Interfaces)
เป็นมาตรฐานการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ภาคสนาม เช่น เซ็นเซอร์ต่างๆ กับ ส่วนที่เป็นตัวประมวลผล เช่น หน้าจอแสดงผลต่างๆ พีแอลซี ดีซีเอส โดยระบบสื่อสารใน Fieldbus จะเป็นการส่งข้อมูลแบบอนุกรม และ เป็นสัญญาณแบบดิจิตอล โดยมีมาตรฐานและการทำงานแต่ละแบบที่แตกต่างกัน โดยสามารถเปรียบเทียบตัวอย่าง Field Bus ต่างๆ ได้ดังนี้
เพื่อให้สามารถเลือกใช้งานตัวสัญญาณสื่อสารระหว่างตัว Encoder กับตัว Controller ต่างๆ ให้ได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม และ มีประสิทธิภาพ ในที่นี้เราจำเป็นต้องเรียนรู้รูปแบบการสือสารของ Fieldbus ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น ข้อดี ข้อเสีย ลักษณะของข้อความที่ได้ในการสือสาร หรือมาตรฐานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับ Fieldbus นั้นๆ เพื่อให้ผู้อ่านสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้อย่างครบถ้วนในอนาคต โดยตัวอย่างของ Fieldbus ที่นิยมนำมาใช้กับตัว Rotary Encoder หรือ Absolute Encoder ได้แก่
SSI (The acronym for Synchronous Serial Interface)
การสื่อสารอันนี้เกิดขึ้นในยุค 80 ซึ่งเป็นการสือสารแบบอนุกรมที่มีการเชื่อมสัญญาณนาฬิกาที่ถูกสร้างขึ้นโดยตัว Controller และ ในงานร่วมกันระหว่าง Master/Slave เช่น ตัวเอ็นโค้ดเดอร์กับตัวคอนโทรลเลอร์ โดยมีการสื่อสารแบบจุดต่อจุด (Point to Point) และใช้ระดับสัญญาณทางไฟฟ้าแบบ RS-422 โดยมีสายสัญญาณแบบตีเกลียว เพื่อเป็นสายสัญญาณนาฬิกา สายสัญญาณข้อมูล และ สายไฟเลี้ยง ซึ่งในระบบนี้จะใช้สายทั้งหมด 6 เส้น โดยเราสามารถเปรียบเทียบข้อดีระหว่างการส่งสัญญาณข้อมูลแบบ SSI, Parallel, Asynchronous ได้ดังนี้
- SSI จะใช้สายสัญญาณในการส่งข้อมูลน้อยกว่าแบบ Parallel
- SSI จะใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์น้อยกว่าแบบ Parallel
- SSI สามารถที่จะใช้การเชื่อมต่อสัญญาณแบบแสง Optocouplers เพื่อแยกแต่ละวงจรได้
- SSI สามารถส่งข้อมูลที่ความถี่สูงได้ ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 2Mbps
นอกเหนือจากข้อดีต่างๆ ที่ได้กล่าวมาแล้ว ยังมีคุณสมบัติอื่นๆ ที่ SSI ดีกว่า ได้แก่ การป้องกัน หรือ การจัดการกับสัญญาณรบกวนได้ดีกว่า การเข้ารหัสสัญญาณจาก Encoder หลายๆ ตัว รวมถึงการจักการข้อมูลต่างๆ ได้ง่าย
ภาพแสดงการส่งข้อมูลแบบ SSI
ภาพแสดงค่าสัญญาณนาฬิกาสูงสุดที่ความยาวของสายสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูลแบบ SSI
ภาพแสดงการเชื่อมต่อการสื่อสารสำหรับการส่งข้อมูลแบบ SSI
ประเภทที่ 14 BiSS Interface หรือ Bidirectional Serial and Synchronous
เป็นการสื่อสารแบบดิจิตอลแบบหนึ่ง ถูกพัฒนาขึ้นมาในปี 2002 เพื่อใช้กับตัว Sensor และ Actuator ซึ่งมีการสื่อสารแบบ 2 ทิศทาง เชื่อมต่อสัญญาณแบบอนุกรม และ ใช้สัญญาณนาฬิกาแบบ Synchronous ในการให้จังหวะในการส่งข้อมูล ในปัจจุบันยังมีการใช้งานการสื่อสารประเภทนี้อยู่ เนื่องจากความสามารถในการส่งข้อมูลที่มีความเร็วสูง และ มีความทนต่อการรบกวนของสัญญาณจากสนามแม่เหล็กได้เป็นอย่างดี
ข้อดีของ BiSS Interface
รูปแบบของสัญญาณสามารถเอาใช้งานได้ง่าย และราคาไม่สูง เป็นการสื่อสารแบบสองทิศทาง ลองรับตัว Slaves เซ็นเซอร์ได้สูงสุด 8 ตัว ใช้สายสัญญาณจำนวนน้อย แต่ให้ความเร็วในการส่งข้อมูลได้สูงสุด 10Mbps
ข้อเสียของ BiSS Interface
ความเร็วในการสื่อสายน้อยกว่าการสื่อสารแบบ Parallel
ภาพแสดงการส่งข้อมูลแบบ BiSS Interface
ภาพแสดงค่าสัญญาณนาฬิกาสูงสุดที่ความยาวของสายสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูลแบบ BiSS Interface
ภาพแสดงการเชื่อมต่อการสื่อสารสำหรับการส่งข้อมูลแบบ BiSS Interface
เมื่อต้องการเปรียบเทียบการสื่อสารที่กล่าวมาในข้างต้น เราสามารถเปรียบเทียบได้ในเรื่องของความยาวสาย และความถี่ที่ใช้งานได้ ซึ่งจะสะท้อนให้เห็นถึงความเร็วในการสื่อสารข้อมูล
ภาพแสดงเปรียบเทียบความยาวสาย และ ความถี่ที่สามารถใช้งานได้
จากเนื้อหาทั้งหมดที่กล่าวมานั้น คงทำให้ท่านผู้อ่านได้เข้าใจถึงเหตุผลต่างๆ ว่าเป็นเพราะเหตุใด? เราจึงจำเป็นต้องใส่ใจถึง ประเภทและรหัสเอาท์พุทของโรตารี่เอ็นโค้ดเดอร์ รวมไปถึงสัญญาณสื่อสารในรูปแบบต่างๆ ซึ่งจะเห็นได้ว่าจากรายละเอียดของแต่ละประเภทนั้น จะมีข้อดี ข้อด้อย และ ลักษณะการทำงานต่างๆ ที่แตกต่างกันออกไป จึงส่งผลให้การใช้งานนั้นมีความแตกต่างกันออกไปด้วย
จะเห็นได้ว่าในเนื้อหาส่วนนี้นั้นค่อนข้างจะมีรายละเอียดทีสำคัญอยู่มาก จึงจำเป็นต้องให้ความใส่ใจเพื่อที่จะสามารถนำประเภทต่างๆ ไปเลือกประยุกต์ใช้กับกลุ่มสินค้าเอ็นโค้ดเดอร์ได้อย่างเหมาะสม เพื่อเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน อีกทั้งยังลดปัญหาต่างๆที่อาจเกิดขึ้นจากการทำงานได้อีกด้วย
หากคุณสนใจสินค้า สามารถเข้าไปดูและเลือกซื้อ Encoder เอ็นโค้ดเดอร์ ได้ที่หน้าเว็บออนไลน์ของเรา มีสินค้าหากหลายรุ่น จากแบรนด์ดังให้เลือกมากมาย ถ้าคุณมีข้อสงสัยหรืออยากสอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้า สามารถแชทมาหาเราได้ทันทีจากช่องแชทด้านล่างขวามือ หรือส่งเมลล์มาที่ [email protected] หรือผ่าน Line ที่ @factomart และเบอร์โทร 021-050-567 ได้หลากหลายช่องทาง มีผู้เชี่ยวชาญให้คำแนะนำตลอดเวลาทำการ
ดาวน์โหลดคู่มือ Encoder เอ็นโค้ดเดอร์
บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของคู่มือและศูนย์รวมข้อมูล Encoder เอ็นโค้ดเดอร์ คุณสามารถดาวน์โหลดบทความทุกบทในรูปแบบไฟล์เอกสารได้ที่นี่เลย มีเรื่องที่น่าสนใจดังนี้
- เอ้นโค้ดเดอร์ Encoder คืออะไร?
- มารู้จักประเภท Rotary Encoder กัน
- ประเภทเอาท์พุท Encoder รู้ไปแล้วได้อะไร
- อุปกรณ์เสริมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ Encoder
- จะเลือก Encoder ทั้งที่ ต้องดูกันที่อะไรบ้าง
- มาดูให้รู้วิธีติดตั้ง Encoder เขาทำกันอย่างไร
- การประยุกต์ใช้ Rotary encoder
แคตตาล็อกและราคา สำหรับเลือกซื้อ Encoder เอ็นโค้ดเดอร์
แหล่งร่วมแคตตาล็อกและราคา (Price list) Encoder เอ็นโค้ดเดอร์ ที่เราได้รวบรวมนั้นมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความสะดวกสำหรับผู้ที่สนใจหรือกำลังหาข้อมูลเพื่อทำการเลือกซื้อ Encoder เอ็นโค้ดเดอร์
ซึ่งในบทความนี้เราได้เตรียมแคตตาล็อกจากแบรนด์ที่ถือได้ว่าเป็นแบรนด์ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมของเมื่องไทย อาทิเช่น แบรนด์ Lika และ Autonics