Encoder Terimleri
Bu sayfa, enkoder (encoder) alanında yaygın ve önemli teknik terimleri sistematik bir şekilde derleyip ayrıntılı biçimde açıklamaktadır. Elektrik parametreleri, sinyal çıktıları, mekanik yapı, iletişim protokolleri, çevresel uyumluluk, hassasiyet kalibrasyonu, fonksiyonel güvenlik, yük sınırlamaları ve daha birçok konuyu kapsamaktadır. Mühendisler, sistem entegratörleri, AR-GE personeli, teknik satın alma görevlileri ve enkoderlerle ilgili daha derin bir bilgiye sahip olmak isteyen kullanıcılar için uzun vadeli bir referans olarak uygundur.
Enkoder Çıkışları ve Sinyal Terimleri
| Terim | İngilizce Kısaltma | Tanım |
|---|---|---|
| Çözünürlük (Resolution) | Resolution | Enkoderin, bir birimlik hareket başına ürettiği sinyal sayısı olup, ölçüm hassasiyetini değerlendirmek için kullanılır. PPR, CPR, bit, LPI, CPI vb. gibi farklı biçimlerde ifade edilebilir. |
| PPR | Pulses Per Revolution | Her bir devrim (tur) başına düşen darbe sayısı; rotary enkoderlerde (artımsal) yaygındır ve tam bir tur içinde kaç darbe üretildiğini gösterir |
| CPR | Counts Per Revolution | Devrim (tur) başına sayım miktarı; sıklıkla çarpan faktörünü de içerir. Örneğin dört kat sayımda (x4) CPR = PPR × 4 |
| DPI | Dots Per Inch | Her inçteki “nokta” sayısı; yüksek çözünürlüklü optik tarama ve lineer ölçümlerde sıkça kullanılır |
| CPI | Counts Per Inch | 1 inç (2,54 cm) içindeki sayım miktarı; lineer enkoder çözünürlüğünün değerlendirilmesinde kullanılır |
| LPI | Lines Per Inch | Optik ızgaradaki her inçteki satır sayısı; lineer enkoderler veya tarayıcıların çözünürlüğünü tanımlamak için de kullanılır |
| A/B Fazı | A/B Channels | Artımsal (incremental) enkoderin iki dikdörtgen dalga çıkışı olup 90° faz farkına sahiptir; yön belirleme ve sayım yapmada kullanılır |
| Z Fazı | Zero Pulse / Index | Artımsal enkoderde, her turda yalnızca bir kez çıkan referans darbe; sıfır (orijin) konumuna geri dönmek için kullanılır |
| N Kanalı | N Channel | Bazı markalarda Z fazı için kullanılan başka bir ad |
| U/V/W | – | Servo motorda faz komütasyonu sinyal kanalları, motorun elektronik komütasyonu veya faz tespiti için kullanılır |
| TTL | Transistor-Transistor Logic | 5 V dijital lojik seviyesine dayanan standart; kısa mesafelerde yüksek hızlı darbe iletimine uygundur |
| HTL | High Threshold Logic | 10–30 V lojik seviyesi, yüksek parazit direnci, endüstriyel ortamlara uygun |
| Open Collector | OC | Kollektör açık çıkış modu; harici bir pull-up direnci gerektirir ve gerilim seviyesini uyarlamakta esneklik sağlar |
| Push-Pull | – | Yükü iki yönde de sürükleyebilen bir çıkış; pull-up direncine ihtiyaç duymaz; endüstriyel enkoderlerde sıkça görülür |
| Line Driver | LD / RS422 | Diferansiyel çıkış standardı, parazit direncini artırır ve uzun mesafede yüksek hızlı iletime olanak tanır |
| Voltaj Çıkışı | Voltage Output | Analog çıkış şekli (örneğin 0–5 V, 0–10 V vb.); basit analog değer okumaları için uygundur |
| Akım Çıkışı | Current Output | Genellikle 4–20 mA analog çıkış; yüksek parazit direnci sunar, uzun mesafe iletim için uygun |
| PWM | Pulse Width Modulation | Darbe genişliği modülasyonunu kullanarak pozisyon veya açı bilgisini iletir; bazı özel veya özelleştirilmiş uygulamalarda tercih edilir |
| 1Vpp/11µApp | – | Sinüs/kosinus analog çıkışları, çoğunlukla optik veya manyetik ızgaralı enkoderlerde görülür ve yüksek çözünürlüklü bölünme imkânı sunar |
Enkoder Tipleri, Çalışma Prensibi ve Algılama Yöntemleri
| Terim | Tanım |
|---|---|
| Artımsal enkoder | Pozisyon artışını gösteren sürekli darbeler üretir; mutlak pozisyon elde etmek için bu darbelerin kontrolör veya sayıcı tarafından toplanması gerekir |
| Mutlak enkoder | Her bir konumun kendine özgü bir kodu vardır; elektrik kesilse bile konumu korur. Yüksek güvenilirlik veya çok eksenli karmaşık uygulamalar için uygundur |
| Tek devirli enkoder | Bir tur içindeki konumu ölçer, tur sayısını kaydetmez |
| Çok devirli enkoder | Dahili dişli, manyetik veya endüktif yapı barındırır, birden çok tur sayabilir; mekanik ve elektronik türleri mevcuttur |
| Optik enkoder | Işık kaynağı, ızgara (grating) ve foto-alıcı sayesinde temas olmadan ölçüm yapar; yüksek çözünürlük ve iyi hassasiyet sunar |
| Manyetik enkoder | Hall etkisi veya manyetorezistif etki kullanarak manyetik alan değişimini algılar; toza, yağa karşı daha az duyarlıdır, zorlu ortamlara uygun |
| Kapasitif enkoder | Kondansatör plakaları arasındaki elektrik alan dağılımındaki değişime dayanır; kompakt yapılı, hafif sistemler veya kısıtlı alanlar için uygundur |
| Endüktif enkoder | Elektromanyetik endüksiyonla açı veya kaymayı ölçer; yüksek elektromanyetik ve titreşim dayanımı gösterir |
| Enkoder kiti | Kit Encoder olarak da bilinir; muhafazasız modül tasarımı, motor veya robot eklemi gibi dar alanlara gömülmeye uygundur |
| Halatlı enkoder | Çelik halat ve makara düzeneği ile uzun mesafeli lineer hareketi ölçer; asansör, kapı, vinç vb. uygulamalarda kullanılır |
| Döner enkoder | Bir milin dönme açısı ve hızını ölçer; motor, döner tabla, servo sürücü gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır |
| Lineer enkoder | Doğrusal (translasyonel) hareketi ölçer; CNC, üç boyutlu ölçüm makineleri, yarıiletken ekipmanlarda yaygındır |
| Çok kanallı enkoder | Aynı anda birden fazla sinyal (örneğin A/B/Z + UVW + seri arayüz) çıkışı verir; motor komütasyonu, pozisyon algılama ve ağ iletişimi gibi çoklu ihtiyaçları karşılar |
| Programlanabilir enkoder | Çıkış türü, çözünürlük, yön vb. parametreler yazılım veya özel cihazlar aracılığıyla yapılandırılabilir |
| Kodlama formatı | Mutlak enkoderin kod biçimi: Gray Code, Binary, BCD, Excess Code vb. |
İletişim Protokolleri ve Endüstriyel Arayüzler
| Protokol/Arayüz | Tanım |
|---|---|
| SSI | Synchronous Serial Interface: senkron seri iletişim, mutlak enkoder verilerinin iletimi için kullanılır; basit yapı ve yüksek parazit dayanıklılığı sunar |
| BiSS-C | Açık hızlı senkron seri protokol, full-duplex iletişimi ve çok eksenli zincir topolojisini destekler; yüksek düzey mutlak enkoderlerde yaygındır |
| EnDat | Heidenhain tarafından geliştirilmiş çift yönlü seri arayüz, hata kontrolü ve yüksek çözünürlüklü geri besleme barındırır |
| CANopen | CAN bus tabanlı açık protokol, nesne sözlüğü (object dictionary) kullanır, çok düğümlü ağları destekler; Avrupa endüstriyel otomasyonunda yaygın |
| Profibus-DP | Fieldbus standardı, yüksek baud oranı ve çevrimsel veri değişimini (cyclic data exchange) destekler; büyük proses kontrol ve ayrık imalat sistemlerinde kullanılır |
| DeviceNet | Allen-Bradley’in geliştirdiği CAN bus protokolü, basit cihazların kontrolörle bağlantısına odaklanır |
| EtherCAT | Beckhoff tarafından sunulan gerçek zamanlı (real-time) endüstriyel Ethernet protokolü; dağıtık saat (distributed clock) ve çok eksenli senkronizasyonu destekler, yüksek hızlı ve yüksek hassasiyetli kontrol için uygundur |
| PROFINET | Siemens tarafından teşvik edilen endüstriyel Ethernet standardı, BT teknolojileri ile gerçek zamanlı iletişimi birleştirir; fabrika otomasyonu ve proses otomasyonu için uygundur |
| IO-Link | Sensör-aktüatör noktadan noktaya iletişim protokolü, akıllı teşhis ve uzaktan parametre ayarını destekler |
| Ethernet/IP | Rockwell tarafından desteklenen CIP (Common Industrial Protocol) ailesine mensup, dağıtık sürücü (distributed drive), saha cihazları ve SCADA için kullanılır |
| Modbus RTU/TCP | Açık master-slave iletişim protokolü, uzak I/O ve dağıtık sistemleri ölçeklendirmeye uygundur |
| UART | RS232/RS485 gibi biçimlerde genel amaçlı asenkron seri arayüz, basit veya düşük maliyetli enkoder modüllerinde sıklıkla kullanılır |
| SPI/I²C | Yarıiletken seviye seri arayüz, küçük veya düşük güçlü enkoder tasarımlarına uygundur |
| SERCOS | SErial Real-time COmmunication System, fiber optik veya Ethernet tabanlı gerçek zamanlı hareket kontrol protokolü; CNC ve yüksek hassasiyetli servo uygulamalarında kullanılır |
Montaj Yapısı ve Mekanik Arayüz Terimleri
| Terim | Tanım |
|---|---|
| Katı mil (solid shaft) | Enkoderin merkez mili katı silindirdir; tork iletimi için harici bir kaplin veya kelepçe gereklidir. |
| Boş mil (hollow shaft) | Enkoder boş (hollow) mile sahiptir; doğrudan motor miline takılabilir, böylece ek kaplin ihtiyacını azaltır |
| Yarı boş mil (semi-hollow) | Bir ucu kapalı boş mil yapısı olup yer tasarrufu ve kolay montaj arasında denge kurar |
| Flanş montajı | Enkoder, ön flanş veya senkron flanş yoluyla cihaza sabitlenir; DIN standartlarında yaygındır (örneğin yuvarlak veya kare flanş arayüzü) |
| Senkron flanş (Synchro Flange) | Standart yuvarlak montaj flanşı, kelepçe veya vida ile sabitlenir |
| Servo kelepçe flanşı (servo-clamp flange) | Kelepçe yuvası veya konumlandırma delikleri bulunan flanş, servo motor veya mekanik sisteme hızla konumlandırılıp sabitlenebilir |
| Montaj deliği aralığı | Enkoder gövdesindeki vida delikleri arasındaki mesafe; makinenin montaj yüzeyiyle uyumlu olmalıdır |
| Montaj derinliği | Enkoder milinin veya boş milinin takılma derinliği; çok sığsa gevşeklik oluşabilir, çok derinse hasar verebilir |
| Kaplin | Katı mil enkoderi motor/mekanik mile bağlayan eleman; esnek (flexible) kaplin, körüklü (bellow) kaplin, rijit (rigid) kaplin vb. sıkça kullanılır |
| Radyal/eksenel yük | Enkoder rulmanının (bearing) dayanabileceği maksimum radyal/eksenel yük; aşılırsa ömür ve hassasiyet olumsuz etkilenir |
Çevresel Uyumluluk ve Güvenilirlik Terimleri
| Terim | Tanım |
|---|---|
| IP Sınıfı | IEC 60529 standardına göre toz ve su girişine karşı koruma derecesi (örneğin IP65, IP67, IP68); sayı yükseldikçe koruma seviyesi artar |
| Çalışma sıcaklığı | Enkoderin nominal hassasiyetle normal çalışabildiği sıcaklık aralığı (örn. -20°C ile +85°C) |
| Depolama sıcaklığı | Cihaz enerjisizken (güç kapalı) izin verilen sıcaklık aralığı |
| Titreşim dayanımı | Enkoder rulmanının ve iç yapısının mekanik titreşimlere dayanıklılığı, genellikle g biriminde ifade edilir |
| Darbe dayanımı | Kısa süreli yüksek ivmelenme/darbe sınırı, birimi g |
| EMC | Elektromanyetik Uyumluluk (Electromagnetic Compatibility), elektromanyetik parazitlere karşı direnç ve aşırı parazit yayımı yapılmamasını içerir |
| ESD | Elektrostatik boşalmaya (Electrostatic Discharge) dayanıklılık, enkoderin statik elektrik darbelerine karşı hassasiyetini ölçer |
| SIL Seviyesi (Safety Integrity Level) | Güvenlik düzeyi, SIL2 veya SIL3 vb.; asansör, robot, tren kontrolü gibi kritik güvenlik uygulamalarında kullanılır |
| MTBF (Mean Time Between Failures) | Arızalar arasındaki ortalama süre, cihazın genel güvenilirlik göstergesidir |
| RoHS / REACH | Zararlı maddelerin kısıtlanmasına dair talimat / kimyasallara dair kayıt düzenlemesi; enkoder malzemelerinin çevre dostu ve güvenlik standartlarına uyumluluğunu ifade eder |
Hassasiyet, Hata ve Sistem Kalibrasyonu Terimleri
| Terim | Tanım |
|---|---|
| Sistem hassasiyeti (System Accuracy) | Enkoder çıkışıyla gerçek pozisyon arasındaki en büyük sapma; enkoder hatası, kurulum hatası, kontrolör hatası vb. faktörleri içerir |
| Çözünürlük (Resolvability) | Enkoderin algılayabileceği en küçük pozisyon değişimi; değeri ne kadar yüksek olursa o kadar küçük hareketleri algılayabilir |
| Tekrarlanabilirlik (Repeatability) | Aynı pozisyona tekrar tekrar dönüldüğünde alınan sonucun tutarlılık derecesi; mekanik boşluklar ve sinyal gürültüsünden etkilenir |
| Doğrusallık hatası (Linearity Error) | Enkoder çıkışı ile gerçek konum arasındaki doğrusal olmayan sapma; genellikle kalibrasyon veya yazılım telafisi ile azaltılır |
| Sıfır konumu hatası (Zero Offset) | Z fazı ya da orijin sinyali ile mekanik sıfır noktası arasındaki kayma; mekanik ya da yazılımsal düzeltme ile giderilebilir |
| Kodlama hatası (Encoding Error) | Kod diskinin üretimindeki kusurlar, düzensiz manyetik kutup dağılımı, yanlış montaj vb. nedenlerle oluşan küçük hatalar |
| Kalibrasyon katsayısı (Calibration Coefficient) | Sistem kalibrasyonu veya lineer telafi için kullanılan parametre, toplam hassasiyeti iyileştirmeye yardımcı olur |
| PID geri beslemesi (PID Feedback) | Bir servo sistemde enkoder, kapalı döngü kontrolün sensörü rolünü üstlenir; sistem, hedef hareketi tam olarak takip etmek için orantısal (P), integral (I), türev (D) ayarlarını kullanır |
| Hysteresis | Hareket yönü değiştiğinde pozisyona dönüşte yaşanan gecikme hatası; bazı artımsal enkoderler veya güç aktarım sistemlerinde görülür |
Diğer Yaygın Terimler ve Ek Açıklamalar
| Terim | Tanım |
|---|---|
| Gray Kodu (Gray Code) | İki ardışık kod sözcüğünün yalnızca bir bit farklı olduğu kodlama türü; geçiş titreşimini azaltır; mutlak enkoderlerde yaygın şekilde kullanılır |
| İkili Kod (Binary Code) | Mutlak enkoder çıkışının doğrudan ikili (binary) formatta sunulması, kontrolör tarafından kolayca okunabilir |
| BCD Kodu (Binary-Coded Decimal) | Her 4 bitin bir ondalık rakamı temsil ettiği kod; bazı eski tip mutlak enkoderler veya ölçüm cihazlarında bulunur |
| Excess Code | Bir tür offset kod, kod geçişlerini daha yumuşak hale getirir; bazı eski veya özelleştirilmiş mutlak enkoderlerde kullanılır |
| Çok turlu dişli takımı | Mekanik çok turlu (multiturn) mutlak enkoderlerin içinde, dişliler tur sayısını izlemesini sağlar |
| Elektronik çok tur (multiturn) | Elektrik devresi veya manyetik bellekle tur sayısını kaydeder, mekanik dişli yoktur; fırçasız servo motorların (BLDC) içine gömülü enkoderlerde sıkça görülür |
| UVW kanalları | Üç fazlı motor sarımlarının senkronizasyonu için kullanılan artımsal komütasyon sinyalleri; servo motorlarda ve BLDC sürücülerinde yaygın |
| S/N Oranı (Signal to Noise Ratio) | Sinyal seviyesini gürültü (noise) düzeyiyle kıyaslayarak enkoder çıkışının netliğini ve kararlılığını değerlendirir |
| Maksimum devir hızı | Enkoderin güvenle çalışıp hassasiyetini koruduğu en yüksek devir hızı; bunu aşınca sinyalde bozulma veya rulman aşınmasında artış oluşabilir |
| Maksimum doğrusal hız | Bir lineer enkoderin hatasız ölçebildiği en yüksek hareket hızı; aşıldığında artımsal sinyal veya veri bant genişliği yetersiz kalabilir |
| Yedekli enkoder (Redundant Encoder) | Güvenlik açısından kritik uygulamalarda (örn. SIL3) kullanılan çift sensör veya çift çıkışlı enkoder. Asıl enkoder arızalanırsa yedek enkoder devreye girer |
Referans Standartlar ve Genişletmeler
- IEC 60050-351: Endüstriyel ölçüm ve kontrol terminolojisi
- ISO 13849: Makine fonksiyonel güvenlik standardı (güvenlik odaklı enkoderlerde sık referans alınır)
- IEC 60529: Kılıf koruma derecelerinin (IP sınıfları) tanımı
- IEC 61800-5-2: Ayarlanabilir hızlı sürücü sistemleri için güvenlik gereksinimleri, genellikle servo ve fonksiyonel güvenlik enkoderlerinde rastlanır
- CiA 406: CANopen enkoder cihaz spesifikasyonu
- IEC 61158: Endüstriyel fieldbus protokol ailesi
- EnDat, BiSS, SERCOS: Enkoderler için önde gelen seri iletişim protokolleri
Not: Terimlerin tanımları, farklı markalar veya sektör standartlarına göre biraz değişiklik gösterebilir. Belirli bir ürün için daha kesin bilgi almak üzere, ilgili ürünün kılavuzundan teyit edilmesi önerilir. Bu sayfa, daha fazla güncel teknoloji ve yeni uygulama senaryolarını da kapsayacak şekilde sürekli güncellenecektir. Katkılarınızı ve düzeltmelerinizi Encoder.wiki üzerinde paylaşabilirsiniz!