پياده‌سازي و ارزيابي يك نمونه آزمايشگاهي كد كننده پالسي خازني دوراني

Implementation and Evaluation of a Prototype Capacitive-Type Rotary Encoder

كد كننده هاي پالسي (انكودرها) ازجمله مهم‌ترين ابزارهاي اندازه‌گيري دقيق در صنعت هستند و در اندازه‌گيري دقيق موقعيت در كنترل دستگاه‌هاي صنعتي استفاده مي‌شوند. انكودرها همچنين در ابزارهاي دقيق ديگري كه جابه‌جايي را اندازه‌گيري نمي‌كنند با تبديل كميت مورداندازه‌گيري به جابه‌جايي آن را قابل‌اندازه‌گيري مي‌كنند. مهم‌ترين ويژگي انكودر تبديل جابه‌جايي به پالس‌هاي قابل‌شمارش توسط انواع سيستم‌هاي ديجيتال است و در حلقه‌هاي كنترلي يكي از مهم‌ترين عناصر توليد بازخورد است. انكودرهاي خازني با ساختار ساده، قيمت پايين و نويز پذيري كمي كه دارند نسبت به انكودرهاي ديگر مزيت نسبي دارند. انكودر خازني خطي با القاي الكترواستاتيك و لغزند نامقيد يكي از جديدترين انكودرهاي خازني است كه در سالهاي اخير معرفي شده است. در اين مقاله انكودر خازني دوراني القايي جديدي با استفاده از ساختار نوع خطي آن معرفي مي‌شود. عناصر اصلي اين انكودر جديد از فيبرهاي مدار چاپي تشكيل‌شده است، بنابراين مي‌توان اين انكودر را در فضاهاي محدود نصب كرد. اين انكودر شامل يك گيرنده (استاتور) و يك واسطه (روتور) است كه به ترتيب داراي الكترودهاي چهار فاز و دو فاز هستند. يك نمونه از اين انكودر ساخته شده و عملكرد آن ارزيابي شد. نتايج آزمايش‌ها نشان دادند كه انكودر ساخته شده داراي بيشينه خطايي برابر با 09/0±0 درجه است.

Angular displacement measuring encoder is one of the most important measuring tools in the automated systems, industries and machine tools. In many of manufacturing and production processes, rotary encoders are used as reliable tools for precise positioning. In this study, a new capacitive-type rotary encoder with un-tethered rotor is designed. The main components are made of printed circuit films. Hence, the encoder can be set up in thin inter spaces. The encoder consists of a receiving stator and a transmitter rotor, respectively containing four-phase and two-phase electrodes. In order to designs an un-tethered rotor; the encoder employs a unique approach. Electrical power is supplied to the transmitter rotor by electrostatic induction without any physical contact. This un-tethered rotor can facilitate sensitive applications that a mechanical disturbance caused by an electric wire can be a problem. In this study the encoder was built and its performance was evaluated. The result of experimental evaluation shows that the encoder has max ±0.09 degree error.