เครื่อง Encoder คืออะไร? มีหน้าที่อะไร? การควบคุมแบบเปิดวงจรและปิดวงจรควรเข้าใจอย่างไร?

ตัวเข้ารหัสเป็นอุปกรณ์ป้อนกลับที่ใช้ในการตรวจจับสถานะการเคลื่อนไหวที่แท้จริงของมอเตอร์หรือระบบกลไก สามารถวัดพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ตำแหน่ง ความเร็ว และทิศทาง และแปลงข้อมูลการเคลื่อนไหวนี้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ระบบควบคุมสามารถรับรู้ได้

ในระบบมอเตอร์ หน้าที่หลักของตัวเข้ารหัสคือการให้ข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์แก่ผู้ขับขี่หรือตัวควบคุม ทำให้ระบบสามารถตรวจสอบสภาพการทำงานจริงของมอเตอร์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่ง ความเสถียรของความเร็ว การตอบสนองแบบไดนามิก และความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานโดยรวม

จากมุมมองของการควบคุม ระบบมอเตอร์มักแบ่งออกเป็นการควบคุมแบบวงเปิดและการควบคุมแบบวงปิด:

การควบคุมแบบวงรอบเปิด: หลังจากที่ตัวควบคุมส่งคำสั่งแล้ว จะไม่ได้รับการตอบกลับเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่แท้จริงของมอเตอร์ ระบบทำงานตามพัลส์หรือสัญญาณคำสั่งที่ตั้งไว้ล่วงหน้า แต่ไม่สามารถระบุได้โดยอัตโนมัติว่ามอเตอร์สูญเสียก้าว หยุดทำงาน หรือเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งเป้าหมาย ข้อดีหลักของการควบคุมแบบ open-loop คือสถาปัตยกรรมระบบที่ง่ายกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่า

การควบคุมวงรอบปิด: ระบบใช้อุปกรณ์ป้อนกลับ เช่น ตัวเข้ารหัส เพื่อตรวจสอบตำแหน่ง ความเร็ว หรือทิศทางที่แท้จริงของมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง และเปรียบเทียบค่าจริงกับค่าที่ได้รับคำสั่ง จากการเปรียบเทียบนี้ คอนโทรลเลอร์จะสามารถปรับเอาท์พุตแบบเรียลไทม์ได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการสูญเสียขั้นตอนและข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุม ประสิทธิภาพการตอบสนอง และความเสถียรในการทำงาน

พูดง่ายๆ ก็คือ บทบาทของตัวเข้ารหัสคือการทำให้ระบบทราบว่ามอเตอร์เคลื่อนที่จริงแค่ไหน กำลังเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน และอยู่ที่ไหนในช่วงเวลาใดก็ตาม การควบคุมวงปิดใช้ข้อมูลป้อนกลับนี้เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดแบบเรียลไทม์ ในขณะที่การควบคุมวงเปิดทำงานโดยไม่มีการแก้ไขดังกล่าว

สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการความแม่นยำ ความเสถียร และประสิทธิภาพการป้องกันการสูญเสียขั้นที่สูงกว่า โดยทั่วไปแล้ว โซลูชันวงรอบปิดพร้อมการตอบสนองของตัวเข้ารหัสจะเหมาะสมกว่า สำหรับการใช้งานที่คำนึงถึงต้นทุนและการควบคุมการเคลื่อนไหวขั้นพื้นฐานเป็นหลัก ระบบ open-loop ยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปและใช้งานได้จริง