Potentiometers ແລະ rotary encoders ເປັນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບການສັງເກດເຫັນຕໍາແຫນ່ງແລະການເຄື່ອນໄຫວໃນລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກ. ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ທັງ ສອງ ແປ ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ ຂອງ ເຄື່ອງ ຈັກ ເປັນ ສັນຍານ ໄຟຟ້າ, ແຕ່ ມັນ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ ຫລາຍ ໃນ ປະເພດ ສັນຍານ, ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ, ຄວາມ ທົນ ທານ ແລະ ການ ຮວມ ເຂົ້າກັນ. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍເຖິງວິທີທີ່ອຸປະກອນແຕ່ລະຢ່າງເຮັດວຽກ, ສົມທຽບໂຄງສ້າງແລະລັກສະນະເດັ່ນຂອງມັນ, ແລະອະທິບາຍວ່າທາງເລືອກແຕ່ລະຢ່າງເຫມາະສົມທີ່ສຸດ.
ຄ1. ພາບລວມຂອງ Potentiometer
ຄ2. Rotary Encoder ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ3. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ Potentiometers ແລະ Rotary Encoders
ຄ4. ການປຽບທຽບຄຸນລັກສະນະຂອງ Encoder vs. Potentiometer
ຄ5. ປະເພດ Potentiometer ແລະ Rotary Encoder
ຄ6. ການນໍາໃຊ້ Potentiometers ແລະ Rotary Encoders
ຄ7. ສະຫລຸບ
ຄ8. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ພາບລວມຂອງ Potentiometer
potentiometer ແມ່ນຕົວຕ້ານທານທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ເຊິ່ງຄວາມຕ້ານທານປ່ຽນແປງເມື່ອເຂັມຫຼື slider ເຄື່ອນຍ້າຍ. ການປ່ຽນແປງນີ້ມັກໃຊ້ເພື່ອສ້າງแรงดันທີ່ປ່ຽນແປງເຊິ່ງສະແດງເຖິງຕໍາແຫນ່ງຫຼືການຕັ້ງຄ່າໃນຫມວດ. Potentiometers ມີທັງໃນຮູບແບບ analog ແລະ digital, ພ້ອມດ້ວຍສະບັບຄອມພິວເຕີທີ່ຄວບຄຸມທາງເອເລັກໂຕຣນິກເພື່ອຮຽນແບບພຶດຕິກໍາຂອງ analog.
Rotary Encoder ແມ່ນຫຍັງ?
Rotary encoder ເປັນ sensor ທີ່ ຈັບ ການ ຫມູນ ຂອງ shaft ແລະ ປ່ຽນ ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ ນັ້ນ ເປັນ ສັນຍານ ໄຟຟ້າ. ສັນຍານເຫຼົ່ານີ້, ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະເປັນລະບົບຄອມພິວເຕີ ຫຼື ລະຫັດຕໍາແຫນ່ງ, ອະນຸຍາດໃຫ້ລະບົບກໍານົດທິດທາງ, ຄວາມໄວ, ແລະ ຕໍາແຫນ່ງຂອງການຫມູນວຽນ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ Potentiometers ແລະ Rotary Encoders
Potentiometers ແລະ rotary encoders ທັງສອງວັດແທກການເຄື່ອນໄຫວ, ແຕ່ມັນດໍາເນີນການໂດຍໃຊ້ກົນໄກພາຍໃນທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ປະເພດສັນຍານ, ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມທົນທານ ແລະ ຄວາມໄວ້ວາງໃຈໃນໄລຍະຍາວ. ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ມາຈາກວິທີທີ່ອຸປະກອນແຕ່ລະຢ່າງຖືກສ້າງຂຶ້ນ ແລະ ວິທີທີ່ການເຄື່ອນເຫນັງຖືກປ່ຽນເປັນຜົນຜະລິດໄຟຟ້າ.
Potentiometers
potentiometer ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງຈັບຕໍາແຫນ່ງໂດຍໃຊ້ທາດຕ້ານທານແລະເຊັດທີ່ເຄື່ອນເຫນັງ. ຂະນະທີ່ shaft ຫຼື slider ເຄື່ອນຍ້າຍ, wiper ຈະເດີນທາງໄປຕາມເສັ້ນທາງຕ້ານທານ, ປ່ຽນຄວາມຕ້ານທານລະຫວ່າງterminal. ໃນຫຼາຍຫມວດ, ການປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ານທານນີ້ຖືກປ່ຽນເປັນแรงดัน analog ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊິ່ງສະແດງເຖິງຕໍາແຫນ່ງຫຼືລະດັບ.
ເນື່ອງຈາກຜົນຜະລິດເປັນແບບ analog ແລະເພິ່ງພາອາໄສການຕິດຕໍ່ທາງຮ່າງກາຍ, potentiometers ຈຶ່ງມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ສຽງດັງໄຟຟ້າ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ແລະ ການເສື່ອມໂຊມຂອງຜິວຫນ້າຕ້ານທານເທື່ອລະເລັກລະຫນ້ອຍເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ.
Rotary Encoders
ເຄື່ອງ encoder rotary ຈະ ພົບ ເຫັນ ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ ຂອງ shaft ໂດຍ ໃຊ້ ສ່ວນ ປະກອບ ທີ່ ຮູ້ສຶກ ພາຍ ໃນ ແທນ ທີ່ ຈະ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ຕ້ານທານ. ໃນຂະນະທີ່ shaft ຫມູນວຽນ, encoder ຈະປ່ຽນການເຄື່ອນເຫນັງເປັນຜົນຜະລິດແບບ digital ໃນຮູບແບບຂອງ pulses ຫຼື coded position values. ສິ່ງ ນີ້ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ລະບົບ digital ຕິດຕາມ ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ, ທິດ ທາງ ແລະ ຄວາມ ໄວ ດ້ວຍ ຄວາມ ສະ ຫມ່ໍາສະ ເຫມີ ສູງ.
ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ rotary encoders ປະກອບມີ rotor, stator, sensing element ແລະ signal-processing circuitry. ການອອກແບບຫຼາຍຢ່າງໃຊ້ການຮູ້ສຶກທາງສາຍຕາຫຼືແມ່ເຫຼັກ ເຊິ່ງຫຼີກລ່ຽງການຕິດຕໍ່ທາງໄຟຟ້າທີ່ເຄື່ອນເຫນັງແລະລົດຄວາມເສື່ອມຊາມຂອງເຄື່ອງຈັກ.
ເນື່ອງຈາກຜົນຜະລິດທາງດ້ານຄອມພິວເຕີແລະການກໍ່ສ້າງທີ່ບໍ່ຕິດຕໍ່, rotary encoders ໃຫ້ສັນຍານທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຄວາມທົນທານສູງກວ່າ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າໃນໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການການຕິດຕາມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຖືກຕ້ອງ.
ການປຽບທຽບຄຸນລັກສະນະຂອງ Encoder vs. Potentiometer
| ລັກສະນະ | Encoder | Potentiometer |
|---|---|---|
| ປະເພດຜົນຜະລິດ | ຈຸນລະສານ ຫຼື ລະຫັດ | Analog voltage |
| ຄວາມແນ່ນອນ | ສູງ (ຂຶ້ນກັບການອອກແບບແລະຄວາມລະອຽດ) | ພໍ ສົມ ຄວນ |
| ຄວາມທົນທານ | ຊີວິດຍືນຍົງ ໂດຍສະເພາະຊະນິດທີ່ບໍ່ຕິດຕໍ່ພົວພັນ | ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ |
| ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | ສ່ວນ ຫລາຍ ຈະ ສູງ ກວ່າ | ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ, ຕໍ່າ |
| ການລວມເຂົ້າກັນ | ເຫມາະສົມກັບລະບົບ digital | ການລວມຕົວແບບ analog ທີ່ງ່າຍໆ |
| ຄວາມອົດທົນຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມ | ມີທາງເລືອກທີ່ຫມັ້ນຄົງຫຼາຍຢ່າງ | ມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວຕໍ່ຂີ້ຝຸ່ນແລະການສັ່ນສະເທືອນຫຼາຍຂຶ້ນ |
| ພຶດຕິກໍາການເປີດໄຟຟ້າ | ປະເພດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຕ້ອງມີຂໍ້ອ້າງອີງ | ລາຍງານຕໍາແຫນ່ງສະເຫມີ |
| ໂປຣເເກຣມ | ການຕິດຕາມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຖືກຕ້ອງ | ການຄວບຄຸມຕໍາແຫນ່ງພື້ນຖານ |
| ການບໍາລຸງຮັກສາ | ຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບການອອກແບບທີ່ບໍ່ຕິດຕໍ່ | ອາດຕ້ອງປ່ຽນໃຫມ່ |
| ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ | ຜະລິດຕະພັນ digital ທີ່ຫມັ້ນຄົງ | ສາມາດລອຍໄປດ້ວຍສຽງດັງຫຼືຄວາມອ່ອນ |
Potentiometer ແລະ Rotary Encoder ປະເພດ
ປະເພດ Potentiometer
• Rotary potentiometers – ໃຊ້ ປິ່ນ ປິ່ນ ທີ່ ມີ ຈຸດ ເລີ່ມ ຕົ້ນ ແລະ ຈຸດ ສຸດ ທ້າຍ ທີ່ ແນ່ນອນ, ຊຶ່ງ ທໍາ ມະ ດາ ຈະ ໃຊ້ ສໍາ ລັບ ການ ຄວບ ຄຸມ ສຽງ ຫລື ລະ ດັບ
• Slide potentiometers – ໃຊ້ການເຄື່ອນເຫນັງເປັນເສັ້ນຊື່ແທນການຫມູນວຽນ, ເຮັດໃຫ້ເຫັນຕໍາແຫນ່ງໄດ້ງ່າຍໃນທັນທີ
• Linear taper potentiometers – ປ່ຽນຄວາມຕ້ານທານເທົ່າທຽມກັນໃນຂະນະທີ່ shaft ຫຼື slider ເຄື່ອນໄຫວ, ໃຫ້ການຄວບຄຸມທີ່ຄາດການໄດ້
• Logarithmic taper potentiometers - ປ່ຽນ ຄວາມ ຕ້ານ ທານ ບໍ່ ສະ ເຫມີ ພາບ, ອະ ນຸ ຍາດ ໃຫ້ ຄວບ ຄຸມ ໄດ້ ດີ ຂຶ້ນ ໃນ ການ ຕັ້ງ ຄ່າ ທີ່ ຕ່ໍາ ກວ່າ
• multi-turn potentiometers – ຕ້ອງຫມູນວຽນຫຼາຍເທື່ອເພື່ອເຄື່ອນເຫນັງຜ່ານຂອບເຂດການຕ້ານທານທັງຫມົດ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດປັບປ່ຽນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນຂະນະທີ່ຫລຸດຜ່ອນການສູນເສຍ
ປະເພດ Rotary Encoder
• ເຄື່ອງ encoders ແບບ Tachometer - ສ້າງ ສັນຍານ pulse ທີ່ ບົ່ງ ບອກ ເຖິງ ຄວາມ ໄວ ຂອງ ການ ຫມູນ ຫລື ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ ທັງ ຫມົດ
• encoder ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ (quadrature) - ຜະລິດສັນຍານສອງຂັ້ນຕອນທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຕິດຕາມທິດທາງແລະຕໍາແຫນ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ
• ເຄື່ອງ encoder ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ ພ້ອມ ດ້ວຍ index ຫລື button - ຮ່ວມ ທັງ pulse ອ້າງ ອີງ ຫລື push-button ສໍາລັບ reset position ຫລື user input
• ເຄື່ອງ encoder ທີ່ ແນ່ນອນ - ໃຫ້ ລະຫັດ digital ພິ ເສດ ສໍາລັບ ແຕ່ ລະ ຕໍາ ແຫນ່ງ shaft, ຮັກສາ ຕໍາ ແຫນ່ງ ແມ່ນ ແຕ່ ຫລັງ ຈາກ ການ ສູນ ເສຍ ພະລັງ
• multi-turn absolite encoders - track position across multiple full rounds, ຮັກສາ ສະຖານ ທີ່ ທີ່ ແນ່ນອນ ໃນ ໄລຍະ ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ ທີ່ ຍາວ ນານ
ການນໍາໃຊ້ Potentiometers ແລະ Rotary Encoders
ໂປຣແກຣມ Potentiometer
• ການຄວບຄຸມດ້ວຍມືທີ່ຕ້ອງໃຊ້ລະດັບ analog ທີ່ສະດວກແລະຕໍ່ເນື່ອງ
• ລະດັບ ສຽງ ແລະ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຄວາມ ສົມ ດຸນ ໃນ ບ່ອນ ທີ່ ຕ້ອງການ ການ ປ່ຽນ ແປງ ເທື່ອ ລະ ເລັກ ເທື່ອ ລະ ນ້ອຍ
• ການສັງເກດເຫັນຕໍາແຫນ່ງທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງພໍດີປານກາງໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ການປັບປຸງສັນຍານທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ
• ການປັບປຸງແລະການປັບປ່ຽນໂດຍໃຊ້ trim potentiometers ສໍາລັບການຕັ້ງຄ່າລະອຽດ
ໂປຣແກຣມ Rotary Encoder
• ລະບົບຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເພິ່ງພາອາໄສສັນຍານການຕອບສະຫນອງທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ
• ການກວດເບິ່ງຄວາມໄວ ແລະ ທິດທາງຫມູນວຽນສໍາລັບສ່ວນປະກອບທີ່ເຄື່ອນໄຫວ
• ຜູ້ໃຊ້ທີ່ມີການຫມູນວຽນທີ່ບໍ່ສິ້ນສຸດເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການຢຸດສຸດທ້າຍທາງຮ່າງກາຍ
• ລະບົບການນັບເລືອດແລະລະບົບຕໍາແຫນ່ງທີ່ຕ້ອງມີການຕິດຕາມທາງດ້ານຄອມພິວເຕີທີ່ຖືກຕ້ອງ
ການສະຫລຸບ
Potentiometers ແລະ rotary encoders ມີຈຸດປະສົງທີ່ຄ້າຍຄືກັນ ແຕ່ເຮັດວຽກຕາມຫຼັກການທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບແລະຄວາມໄວ້ວາງໃຈ. Potentiometers ໃຫ້ການຄວບຄຸມແບບ analog ທີ່ງ່າຍໆ ແລະ ລາຄາຕໍ່າ, ໃນຂະນະທີ່ encoders ໃຫ້ການຕອບສະຫນອງທາງດ້ານຄອມພິວເຕີທີ່ຖືກຕ້ອງແລະທົນທານ. ການເຂົ້າໃຈວິທີການເຮັດວຽກ, ໂຄງສ້າງ ແລະ ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງເຂົາເຈົ້າເຮັດໃຫ້ງ່າຍຂຶ້ນທີ່ຈະເລືອກອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບໂປຣເເກຣມໃດນຶ່ງ ແລະ ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
rotary encoder ສາມາດທົດແທນ potentiometer ໃນຫມວດທີ່ມີຢູ່ໄດ້ບໍ?
ແມ່ນ ແລ້ວ, ແຕ່ ບໍ່ ແມ່ນ ໂດຍ ກົງ. Rotary encoders ອອກສັນຍານ digital, ໃນຂະນະທີ່ potentiometers ອອກแรงดัน analog. ການປ່ຽນແທນ potentiometer ດ້ວຍ encoder ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງໃຊ້ການປັບປຸງສັນຍານເພີ່ມເຕີມເຊັ່ນ microcontroller ຫຼື decoding circuit ເພື່ອແປຄວາມຫມາຍຂອງpulses ແລະປ່ຽນເປັນຄ່າຄວບຄຸມທີ່ໃຊ້ໄດ້.
ເປັນຫຍັງ rotary encoders ຈຶ່ງໃຊ້ໄດ້ດົນກວ່າ potentiometers?
ເຄື່ອງ encoder ສ່ວນ ຫລາຍ ໃຊ້ ວິທີ ການ ຮູ້ສຶກ ທີ່ ບໍ່ ຕິດ ຕໍ່, ດັ່ງ ເຊັ່ນ ການ ສັງເກດ ເຫັນ ທາງ ຕາ ຫລື ແມ່ ເຫຼັກ, ຊຶ່ງ ຫລີກ ເວັ້ນຈາກ ການ ເສື່ອມ ໂຊມ ທາງ ຮ່າງກາຍ. Potentiometers ເພິ່ງ ອາ ໄສ wiper ທີ່ ເຄື່ອນ ຍ້າຍ ໄປ ຕາມ ເສັ້ນ ທາງ ທີ່ ຕ້ານທານ, ເຮັດ ໃຫ້ ເຄື່ອງ ຈັກ ເສື່ອມ ໂຊມ ເທື່ອ ລະ ເລັກ ເທື່ອ ລະ ນ້ອຍ ຊຶ່ງ ເຮັດ ໃຫ້ ອາຍຸ ສັ້ນ ລົງ ເມື່ອ ເວລາ ຜ່ານ ໄປ.
rotary encoders ຈໍາເປັນຕ້ອງມີໂປຣແກຣມເພື່ອເຮັດວຽກຢ່າງຖືກຕ້ອງບໍ?
ໃນ ຫລາຍ ກໍລະນີ, ແມ່ນ ແລ້ວ. ເຄື່ອງ encoder rotary ທີ່ ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ ຕ້ອງ ໃຊ້ software ຫລື logic circuit ເພື່ອ ນັບ pulse, ກໍານົດ ທິດ ທາງ ແລະ ຕໍາ ແຫນ່ງ track. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ Potentiometers ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີໂປຣແກຣມເພາະສາມາດອ່ານໄດ້ໂດຍກົງໂດຍທາງເຂົ້າແບບ analog.
potentiometers ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມສາມາດປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ານທານຂອງເສັ້ນທາງພາຍໃນໄດ້ຫນ້ອຍຫນຶ່ງ ເຊິ່ງອາດເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດເຄື່ອນເຫນັງ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ potentiometers ບໍ່ຫມັ້ນຄົງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເມື່ອສົມທຽບກັບເຄື່ອງເຂົ້າຫນັງສືຄອມພິວເຕີ.
ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າໄຟຟ້າສູນເສຍເມື່ອໃຊ້ເຄື່ອງເຂົ້າຫນັງສື?
ເຄື່ອງເຂົ້າລະຫັດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈະສູນເສຍຂໍ້ມູນຕໍາແຫນ່ງເມື່ອໄຟຟ້າຖືກຖອດອອກຍົກເວັ້ນແຕ່ຕໍາແຫນ່ງນັ້ນຈະຖືກເກັບໄວ້ພາຍນອກ. ເຄື່ອງ encoder ທີ່ ແນ່ນອນ ຈະ ຮັກສາ ຂໍ້ ມູນ ຕໍາ ແຫນ່ງ ພາຍ ໃນ ແລະ ສາມາດ ລາຍ ງານ ຕໍາ ແຫນ່ງ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ ທັນທີ ຫລັງ ຈາກ ໄຟຟ້າ ຖືກ ຟື້ນ ຟູ ຄືນ ມາ ໃຫມ່.