เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์

เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์ (อุปกรณ์เข้ารหัสตำแหน่งสัมบูรณ์) เป็นเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนที่เชิงมุมและการเลื่อนตำแหน่งที่สำคัญ ใช้งานในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม หุ่นยนต์ และงานวัดความแม่นยำสูง ต่างจากอินเครเมนทัลเอนโค้ดเดอร์ เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์ให้ข้อมูลตำแหน่งที่ไม่สูญหายแม้ขาดไฟฟ้า บทความนี้วิเคราะห์รายละเอียดของเอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์ ครอบคลุมคำนิยาม หลักการทำงาน ประเภทโครงสร้าง การส่งสัญญาณ สมรรถนะเทคนิค การใช้งาน มาตรฐาน การเปรียบเทียบ ปัญหาทั่วไป และแนวทางการเลือก

---

คืออะไร เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์

เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์เป็นเซ็นเซอร์ที่ให้รหัสดิจิทัลเฉพาะสร้างจากตำแหน่งจริงในแต่ละช่วงเวลาตลอดเวลา สัญญาณขาออกแสดงตำแหน่งเชิงมุมหรือเชิงเส้นที่แน่นอน หลังเกิดไฟตกหรือระบบรีสตาร์ท เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์ยังรายงานตำแหน่งปัจจุบันได้โดยไม่ต้องค้นจุดอ้างอิง

---

หลักการทำงานของเอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์

1. เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์แบบหนึ่งรอบ

• ตำแหน่งภายในหนึ่งรอบจะถูกแทนด้วยรหัสชุดเฉพาะ
• เหมาะกับงานหมุนไม่เกิน 360°

2. เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์แบบหลายรอบ

• นอกจากรหัสหนึ่งรอบ แล้วยังติดตามจำนวนรอบด้วยเฟืองหรือการนับอิเล็กทรอนิกส์
• เหมาะกับการหมุนไม่จำกัดหรือแอปพลิเคชันติดตามหลายรอบ

วิธีการเข้ารหัส:

• การเข้ารหัสแบบไบนารี่
• โค้ด Gray
• BCD (เลขฐานสิบรหัสไบนารี่)

เทคโนโลยีการตรวจจับ:

• การตรวจจับด้วยแสง (ดิสก์รหัสและเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์)
• การตรวจจับด้วยแม่เหล็ก (สเกลแม่เหล็กและเซ็นเซอร์ฮอลล์/แมกเนโตรซิสทีฟ)
• การตรวจจับแบบเหนี่ยวนำ

---

ประเภทการส่งสัญญาณ

ประเภทสัญญาณ	คำอธิบาย
อินเทอร์เฟซอนุกรม	SSI, BiSS-C, EnDat 2.2, Profibus DP, Profinet, EtherCAT
อินเทอร์เฟซขนาน	เอาต์พุตดิจิทัลหลายบิต
เอาต์พุตอะนาล็อก	แรงดัน (0–10V) / กระแส (4–20mA) สำหรับงานเฉพาะ

---

สมรรถนะสำคัญ

• ความละเอียดหนึ่งรอบ: สูงสุด 24 บิต (16,777,216 ตำแหน่ง)
• การนับหลายรอบ: สูงสุด 32 บิต (4,294,967,296 รอบ)
• ความเร็วหมุนสูงสุด: 6000 RPM (ตัวเลือกสูงกว่าได้)
• มาตรฐาน IP: IP50–IP68 (รุ่นอุตสาหกรรม)
• อุณหภูมิใช้งาน: –40 °C ถึง +105 °C
• ทนสั่นสะเทือน/กระแทก: ตาม IEC 60068-2
• ความหน่วงเอาต์พุต: < 1 มิลลิวินาที

---

ข้อดีเชิงเทคนิค

• เก็บตำแหน่งแม้ขาดไฟ: ข้อมูลไม่สูญหาย
• ออกแบบระบบง่าย: ไม่ต้องอ้างอิงใหม่หรือปรับเทียบ
• ทนรบกวนสูง: สัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล
• โปรโตคอลยืดหยุ่น: รองรับหลายฟิลด์บัสและ Ethernet
• แม่นยำและทำซ้ำได้สูง: เหมาะกับงานความแม่นยำสูง

---

การใช้งานทั่วไป

• หุ่นยนต์อุตสาหกรรม: ควบคุมตำแหน่งข้อต่อ
• เครื่อง CNC: ตอบกลับตำแหน่งแกนหมุนและสไลด์
• โลจิสติกส์อัจฉริยะ: ตรวจจับเส้นทาง AGV สายพาน
• คลังสินค้าอัตโนมัติ: ตำแหน่งเครนและลิฟต์
• อุปกรณ์การแพทย์: แพลตฟอร์มห้อง MRI/CT
• พลังงานลมและแสงอาทิตย์: ทิศทางลม มุมใบพัด และระบบติดตามแสง

---

มาตรฐานอุตสาหกรรม

• IEC 61800-5-2: ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า (รวม SIL)
• ISO 13849-1: ความปลอดภัยของระบบควบคุมเครื่องจักร
• IEC 61131-2: ข้อกำหนด I/O สำหรับอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรม
• IEC 60529: ระดับการป้องกัน (รหัส IP)
• ISO 9001: ระบบบริหารคุณภาพการผลิต

---

เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์ vs อินเครเมนทัลเอนโค้ดเดอร์

ตัวชี้วัด	เอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์	อินเครเมนทัลเอนโค้ดเดอร์
ข้อมูลตำแหน่ง	ให้ตำแหน่งจริงเฉพาะตัว	ให้ตำแหน่งสัมพัทธ์
เก็บตำแหน่งขาดไฟ	ใช่	ไม่ใช่
ความซับซ้อนของระบบ	ต่ำ (ไม่ต้องอ้างอิงภายนอก)	ต้องมีตัวนับภายนอกและอ้างอิงใหม่
ต้นทุน	สูง	ต่ำ
ความแม่นยำ	สูง (สูงสุด 24 บิตหรือมากกว่า)	ขึ้นกับ PPR และตัวนับ
การใช้งาน	ติดตามหลายรอบความแม่นยำสูง	ตรวจจับความเร็วหรือการเคลื่อนที่ทั่วไป

---

การบำรุงรักษาและแก้ปัญหา

การบำรุงรักษาตามรอบ

• ตรวจสอบนอตและสกรูยึดสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการคลายหรือสึกหรอ
• ทำความสะอาดหน้าต่างออปติคอลของเอนโค้ดเดอร์
• ตรวจสอบสายและหัวต่อเพื่อป้องกันการขาดหรือการกัดกร่อน

ปัญหาพบได้บ่อยและการแก้ไข

ปัญหา	สาเหตุที่เป็นไปได้	วิธีแก้ไข
ไม่มีสัญญาณขาออก	ไฟตกหรือสายหลุด	ตรวจสอบไฟและการเชื่อมต่อสายไฟ
ข้อมูลตำแหน่งกระโดดหรือลดลง	การรบกวน ชิ้นส่วนเสื่อมสภาพ หรือชิ้นหลวม	ตรวจสอบสายดิน เปลี่ยนชิ้นส่วน และขันนอต
การสื่อสารล้มเหลวหรือล่าช้า	ตั้งค่าพร็อกโตคอลผิดพลาดหรือปัญหาสาย	ตรวจสอบพร็อกโตคอลและสายใหม่

---

คู่มือการเลือก

1. เลือกประเภท: แบบหนึ่งรอบหรือหลายรอบตามช่วงการเคลื่อนที่
2. กำหนดความละเอียด: เลือกจำนวนบิตตามความแม่นยำที่ต้องการ
3. อินเทอร์เฟซการส่งสัญญาณ: เลือกอนุกรมหรือขนานตาม PLC หรือคอนโทรลเลอร์
4. สเปกรายละเอียดการติดตั้ง: ยืนยันขนาดเพลามาตรฐานหน้าแปลนและกำลังรับน้ำหนัก
5. ข้อกำหนดสิ่งแวดล้อม: กำหนดระดับ IP และช่วงอุณหภูมิตามสภาพการใช้งาน
6. ความเข้ากันได้ของระบบ: ยืนยันพร็อกโตคอลเข้ากันกับระบบเดิม
7. การรับรองความปลอดภัย: เลือกผลิตภัณฑ์ที่ได้รับมาตรฐาน SIL, ISO 13849 และอื่นๆ

---

การเข้าใจโครงสร้าง ฟังก์ชัน มาตรฐาน และข้อดีของเอบโซลูทเอนโค้ดเดอร์อย่างลึกซึ้ง จะช่วยให้วิศวกรเลือกโมเดลที่เหมาะสม เพิ่มประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความชาญฉลาดของระบบ

---

เอกสารอ้างอิง / มาตรฐาน

• IEC 61800-5-2:2016
• ISO 13849-1:2015
• IEC 61131-2:2017
• IEC 60529:2020
• ISO 9001:2015