Bağlı olduğu motor milinin hareketiyle sayısal elektrik sinyali üreten elektromekanik cihazlara encoder adı verilmektedir. Hassas bir kontrole sahip olması gereken makinelerin tüm pozisyon bilgileri ve hareketleri farklı tipteki encoderler sayesinde yapılabilmektedir. Bu elektromanyetik cihazlar, bir şaftın açısal konumunun yanı sıra hareketini ve eksenini; dijital ya da analog bir koda dönüştürür.
Encoderler, bağlanan milin mevcut konumunu izler ve geri bildirim sağlar. Genel olarak hareketli kamera, robot, motor, otomasyon, CNC tezgâhları gibi alanlarda kullanılmaktadır. Doğrusal şekilde (Lineer) ve dönel şekilde çalışan (Rotary) encoder olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Encoder Nedir?

Türkçe karşılığı sinyal üretici olmakla birlikte bu elektromanyetik cihaz genel olarak encoder olarak adlandırılmaktadır. Bir milin dönme hareketine karşı, sayısal elektrik sinyali üreten bu mekanizma; konum, sayım, hız ve yönün belirlenebilmesi adına geri bildirim sinyali göndermektedir.
Encoder sinyalleri oluşturabilmek amacıyla manyetik, optik, mekanik ve dirençli sistemler kullanılır. Her bir mekanizmada çalışma prensibi bazı değişiklikler gösterir. Örnek vermek gerekirse, optik algılamalı encoder ışık kesitine bağlı olarak çalışır ve geri bildirim sağlar.

Encoder Çeşitleri Nelerdir?

Encoderler, istenen sinyalin oluşturulması amacıyla farklı bazı teknolojilerden faydalanırlar. Manyetik, dirençli ve mekanik bunlardan bazılarıyken, en çok optik sistem kullanılmaktadır.
Encoder şaftının bağlantı şekillerine bağlı olarak iki tip vardır. Bunlar milli tip (shaft encoder) ve delik milli tip (hollow shaft encoder) olarak bilinmektedir.
Sinyal algılama sistemi de manyetik ve optik algılamalı olarak ikiye ayrılmaktadır. Pozisyonun belirlenmesindeki çeşitler ise mutlak (absolute) encoder ve artımsal (incremental) olarak karşınıza çıkacaktır.

Rotasyonel Encoder Çeşitleri

Rotasyonel, döngüsel ya da döner olarak bilinen encoder çeşitleri iki alt sınıfa ayrılmaktadır. Bunlar mutlak encoder ve artırımsal encoderlerdir.

Mutlak Encoder

Mutlak encoder sistemleri, ani güç kesilmelerinde konum bilgisini korumaktadır. Güç kaynağı yeniden açıldığında sistem kullanılır duruma dönmektedir. Geçici olarak güç problemleri yaşandığında konumun doğruluğu için herhangi bir kalibrasyon yapılmasına gerek yoktur. Mutlak encoder sistemleri, kodlayıcının mutlak konumu temsilen bir veri bilgisi yağlayan birden çok kod halkası bulundurmaktadır. Bu kodlayıcılara genel olarak paralel mutlak kodlayıcı ismi verilmektedir.

Artırımsal Encoder

Artırımsal encoderler, konumdaki değişiklikleri anında bildirmektedir. Bununla birlikte mutlak konumu kayıt altında tutmazlar ve konum rapor etmezler. Bu gibi durumlarda konum ölçümlerine başlanması gerekirse, zaman artımlı encoder ile takip edilen sistemin kalibre edilmesi gerekebilmektedir.
Mutlak ölçüm yapmayan bu encoderler, motor şaftlarında zaman parametreleri ayarlanarak kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra motor hareketlerini elle kontrol etmek adına dijital olarak çalışan cihazların giriş sistemlerinde de kullanılabilirler.

Lineer Encoder Çeşitleri

Lineer ya da bilinen bir diğer ismiyle doğrusal encoder çeşitlerinde konumu kodlayan ölçekle eşleştiren bir sistem bulunmaktadır. Bu sistem sensör, dönüştürücü ya da okuma kafası olabilir. Sensör, kodlanan pozisyonun ölçeğini okuyarak dijital ya da analog bir sinyale dönüştürmektedir. Bu sinyal dijital okuma ya da hareket kontrolörü ile konumu tanımlamaktadır.
Doğrusal kodlayıcılar mutlak ya da artımlı olabilir. Hareket ise zaman içerisinde pozisyon ya da konum değişikliğine bağlı olarak belirlenir. Lineer encoder sistemleri arasında da kullanım amacına bağlı olarak farklı çeşitler vardır. Optik, manyetik, mekanik ve dirençli encoder en çok tercih edilenler arasında yer almaktadır.

Optik Encoder

Optik encoder çeşidi, en çok kullanılan sistemdir. Bu sistemde, ışık kaynağından gelen ışık demeti belirli engeller ve opak desenlerle şekillendirilmiş olan kod diskinden geçirilir. Kodlayıcı şaftı dönerken gelen ışık demeti, dönen kod diskindeki desenlere bağlı olarak engellenir ya da diğer tarafa geçer. Bu sinyalizasyona ise darbe sinyali adı verilir.

Manyetik Encoder

Manyetik encoderler, konum bilgilerini manyetik alan değişiklikleri şeklinde algılar. Bu sayede değişiklikleri elektrik sinyaline dönüştürür ve çıkış verirler. Konum bilgileri genel olarak çok hassas ölçümleri gerektirir. Bu amaçla tasarlanan sistemlerde, bir merkezden belirli bir çapa kadar yayılan manyetik alana sahip mıknatıs kullanılır. Bu mıknatıs başka bir manyetik alan gücü algıladığında özel bir cihaz ile (Hall) sinyal çıkışı oluşturur. Bu sistem milimetrik konum belirlemede hatasız olarak çalışmaktadır.

Mekanik Encoder

Mekanik encoderler; mekanik açılar, hız, konum ve uzunluk bilgilerini toplamak amacıyla kullanılırlar. Bu teknolojide ölçüm; metal diskler ve kayan kontaklar aracılığıyla gerçekleştirilir. Disk döndüğünde kontaklar metal yüzeyle buluşur ya da boşluğa düşer. Her kontak sinyal üreten bir sensöre bağlanır.

Dirençli Encoder

Dirençli encoderler ise iletken malzemelerin taralı alanlarını ve yalıtım malzemelerinin taralı olmayan alanlarını kullanarak, bu noktalardan geçerken elektrik akımını dijital ya da analog sinyale dönüştürür.

Encoder Kullanım Alanları

Çeşitli encoderler çok farklı alanlarda kullanılabilmektedir. Bu kullanım alanlarının başında otomasyon sistemleri gelmektedir. Bunun yanı sıra endüstriyel kontrol işlemleri, tekstil işleme makineleri, presleme makineleri, CNC tezgahları, paketleme makineleri, kapı kontrol makineleri, servo motorları, çimento işleme makineleri, balanslar ve ölçeklerde de encoder yaygın bir kullanıma sahiptir.