एन्कोडर क्या है?
एन्कोडर (Encoder) एक प्रकार का सेंसर डिवाइस है जो भौतिक गति (जैसे रोटेशन, रैखिक विस्थापन या गति) को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है। यह संकेत डिजिटल नियंत्रण प्रणालियों जैसे कि PLC, ड्राइवर्स और औद्योगिक कंप्यूटर द्वारा वास्तविक समय में निगरानी, फीडबैक और नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाते हैं। औद्योगिक स्वचालन, रोबोटिक्स, CNC उपकरण, चिकित्सा प्रणाली और एयरोस्पेस जैसे उच्च-सटीक गति नियंत्रण अनुप्रयोगों में, एन्कोडर एक अनिवार्य घटक है जो क्लोज्ड-लूप नियंत्रण और सटीक स्थिति निर्धारण को सक्षम बनाता है।
एन्कोडर के प्रकारों का संक्षिप्त अवलोकन (Comprehensive Classification of Encoders)
एन्कोडर को कई तकनीकी आधारों पर वर्गीकृत किया जा सकता है: मापन प्रारूप, आउटपुट सिग्नल प्रकार, सेंसिंग तकनीक, और संचार इंटरफेस।
1. मापन प्रारूप के अनुसार (By Measurement Format)
| प्रकार | विवरण |
|---|---|
| रोटरी एन्कोडर (Rotary Encoder) | घूर्णन गति (कोणीय विस्थापन) का पता लगाता है |
| लीनियर एन्कोडर (Linear Encoder) | रैखिक गति का पता लगाता है |
| ड्रा वायर एन्कोडर (Draw Wire Encoder) | तार खिंचाव द्वारा लंबी दूरी की माप |
| एन्कोडर किट (Encoder Kit) | मॉड्यूलर डिज़ाइन, लघु मोटरों के लिए उपयुक्त |
2. आउटपुट सिग्नल प्रकार के अनुसार (By Signal Output Type)
| प्रकार | विवरण |
|---|---|
| इन्क्रीमेंटल एन्कोडर (Incremental Encoder) | A/B/Z पल्स सिग्नल आउटपुट करता है |
| एब्सोल्यूट एन्कोडर (Absolute Encoder) | प्रत्येक स्थिति के लिए एक अद्वितीय कोड आउटपुट करता है |
| एनालॉग एन्कोडर (Analog Encoder) | निरंतर वोल्टेज या करंट सिग्नल प्रदान करता है |
3. सेंसिंग तकनीक के अनुसार (By Sensing Technology)
| सेंसिंग प्रकार | विशेषताएँ |
|---|---|
| ऑप्टिकल (Optical) | उच्च-सटीकता, स्वच्छ वातावरण के लिए उपयुक्त |
| मैग्नेटिक (Magnetic) | गंदगी और तेल में भी काम करता है |
| कैपेसिटिव (Capacitive) | छोटा आकार, कम पावर उपयोग |
| इंडक्टिव (Inductive) | मजबूत हस्तक्षेप प्रतिरोध, भारी मशीनों के लिए उपयुक्त |
4. संचार इंटरफेस के अनुसार (By Communication Interface)
| इंटरफेस | विवरण |
|---|---|
| A/B/Z पल्स | मानक इन्क्रीमेंटल आउटपुट |
| एनालॉग इंटरफेस | पारंपरिक PLC के साथ संगत |
| सीरियल इंटरफेस (SSI/BiSS) | उच्च सटीकता और रीयल-टाइम प्रदर्शन |
| इंडस्ट्रियल बस (CANopen/Profibus) | लचीला नेटवर्क समर्थन |
| इथरनेट आधारित (EtherCAT/Profinet) | तेज़ डेटा ट्रांसफर के लिए उपयुक्त |
एन्कोडर कैसे काम करता है? (How Encoders Work)
एन्कोडर मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों से मिलकर बना होता है:
- गति तत्व — जैसे रोटेशनल शाफ्ट या स्लाइडिंग ट्रैक
- कोड डिस्क/मैग्नेटिक टेप — स्थिति की पहचान के लिए
- सेंसिंग यूनिट — ऑप्टिकल, मैग्नेटिक या अन्य
- सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट — आउटपुट सिग्नल में रूपांतरण
- आउटपुट इंटरफेस — कंट्रोल सिस्टम से कनेक्टिविटी
जब वस्तु गति करती है, सेंसिंग सिस्टम स्थिति का पता लगाकर विद्युत संकेत में बदल देता है।
एन्कोडर के प्रमुख मापदंड (Key Performance Metrics)
| मापदंड | विवरण |
|---|---|
| रिज़ॉल्यूशन | प्रति यूनिट गति में उत्पन्न सिग्नल की संख्या |
| सटीकता | मापी गई और वास्तविक स्थिति में अधिकतम अंतर |
| दोहराव | बार-बार मापन पर स्थिरता |
| मैक्सिमम फ्रीक्वेंसी | अधिकतम उत्तरदायी गति |
| आउटपुट लॉजिक | TTL, HTL, RS422 आदि |
| IP रेटिंग | धूल और पानी से सुरक्षा का स्तर |
एन्कोडर के सामान्य अनुप्रयोग (Common Applications)
- औद्योगिक स्वचालन: मोटर फीडबैक, पोजिशनिंग
- CNC मशीनें: एक्स/वाई/जेड एक्सिस मॉनिटरिंग
- रोबोटिक्स: जोइंट एंगल, नेविगेशन
- चिकित्सा उपकरण: MRI, CT स्कैनर
- अक्षय ऊर्जा: विंड टरबाइन, सोलर ट्रैकर
- रक्षा व एयरोस्पेस: नेविगेशन और नियंत्रण
एन्कोडर की संरचना और संकेत चित्र
चित्र 1: एक सामान्य रोटरी एन्कोडर
चित्र 2: आंतरिक कोड डिस्क और सेंसिंग यूनिट की संरचना
प्रासंगिक तकनीकी मानक (Relevant Standards)
- IEC 60050-351: औद्योगिक माप शब्दावली
- ISO 13849: मशीनरी सुरक्षा के लिए मानक
- IEC 60529: IP सुरक्षा रेटिंग मानक
- IEC 61800-5-2: फंक्शनल सेफ्टी मानक
- CiA 406: CANopen एन्कोडर स्पेसिफिकेशन
- IEC 61158: फील्डबस प्रोटोकॉल
शब्दावली (Glossary)
| शब्द | अर्थ |
|---|---|
| PPR | प्रति चक्र पल्स की संख्या |
| CPR | प्रति चक्र काउंट की संख्या |
| Z फेज़ | प्रत्येक चक्र के लिए संदर्भ पल्स |
| TTL | 5V डिजिटल सिग्नल मानक |
| HTL | 10–30V लॉजिक स्तर |
| RS422 | हाई-स्पीड डिफरेंशियल आउटपुट |
| SSI | सिंक्रोनस सीरियल इंटरफेस |
| BiSS | ओपन-सोर्स हाई-स्पीड इंटरफेस |
सारांश: एन्कोडर एक आवश्यक तकनीकी घटक है जो भौतिक गति को डिजिटल नियंत्रण में बदलता है। इसकी सही समझ औद्योगिक स्वचालन और उच्च सटीकता वाले अनुप्रयोगों में सटीक चयन और प्रणाली एकीकरण में मदद करती है।