Linear encoder
لکیری انکوڈر ایک سینسر، ٹرانسڈیوسر یا ریڈ ہیڈ ہے جو ایک پیمانے کے ساتھ جوڑا جاتا ہے جو پوزیشن کو انکوڈ کرتا ہے۔ سینسر پیمانے کو پڑھتا ہے تاکہ انکوڈ شدہ پوزیشن کو اینالاگ یا ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کیا جا سکے، جسے پھر ڈیجیٹل ریڈ آؤٹ (ڈی آر او) یا موشن کنٹرولر کے ذریعے پوزیشن میں ڈی کوڈ کیا جا سکتا ہے۔ انکوڈر یا تو انکریمنٹل یا مطلق ہو سکتا ہے۔ ایک اضافی نظام میں، پوزیشن کا تعین وقت کے ساتھ حرکت سے ہوتا ہے ؛ اس کے برعکس، ایک مطلق نظام میں، حرکت کا تعین وقت کے ساتھ پوزیشن سے ہوتا ہے۔ لکیری انکوڈر ٹیکنالوجیز میں آپٹیکل، مقناطیسی، انڈکٹو، کیپسیٹیو اور ایڈی کرنٹ شامل ہیں۔ آپٹیکل ٹیکنالوجیز میں شیڈو، سیلف امیجنگ اور انٹرفیرومیٹرک شامل ہیں۔ لکیری انکوڈر میٹرولوجی کے آلات، موشن سسٹمز، انک جیٹ پرنٹرز اور ہائی سپیسیشن مشینی ٹولز میں استعمال ہوتے ہیں جن میں ڈیجیٹل کیلیپرز اور کوآرڈینیٹ پیمائش کرنے والی مشینوں سے لے کر مراحل، سی این سی ملز، مینوفیکچرنگ گینٹری ٹیبلز اور سیمی کنڈکٹر سٹیپرز تک شامل ہیں۔ فزیکل اصول لکیری انکوڈر ٹرانسڈیوسر ہوتے ہیں جو پوزیشن کو انکوڈ کرنے کے لیے بہت سی مختلف فزیکل خصوصیات کا استحصال کرتے ہیں: اسکیل/حوالہ پر مبنی آپٹیکل آپٹیکل لکیری انکوڈر ہائی ریزولوشن مارکیٹ پر حاوی ہوتے ہیں اور شٹرنگ/موائر، ڈفریکشن یا ہولوگرافک اصولوں کو استعمال کر سکتے ہیں۔ آپٹیکل انکوڈرز انکوڈرز کے معیاری انداز میں سب سے زیادہ درست ہیں، اور صنعتی آٹومیشن ایپلی کیشنز میں سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔ آپٹیکل انکوڈر کی وضاحت کرتے وقت، یہ ضروری ہے کہ انکوڈر میں اضافی تحفظ ہو تاکہ دھول، کمپن اور صنعتی ماحول میں عام دیگر حالات سے آلودگی کو روکا جا سکے۔ عام اضافی پیمانے کے ادوار سینکڑوں مائکرو میٹر سے لے کر ذیلی مائکرو میٹر تک مختلف ہوتے ہیں۔ انٹرپولیشن نینومیٹر کی طرح ٹھیک ریزولوشن فراہم کر سکتا ہے۔ استعمال ہونے والے روشنی کے ذرائع میں انفراریڈ ایل ای ڈی، مرئی ایل ای ڈی، چھوٹے لائٹ بلب اور لیزر ڈایڈس شامل ہیں۔ مقناطیسی مقناطیسی لکیری انکوڈر یا تو فعال (مقناطیسی) یا غیر فعال (متغیر ہچکچاہٹ) ترازو کو استعمال کرتے ہیں اور سینس کوئلز، ہال ایفیکٹ یا میگنیٹوریسسٹیو ریڈ ہیڈز کا استعمال کرتے ہوئے پوزیشن کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔ آپٹیکل انکوڈرز (عام طور پر چند سو مائکرو میٹر سے کئی ملی میٹر تک) کے مقابلے میں موٹے پیمانے کے ادوار کے ساتھ مائکرو میٹر کی ترتیب میں ریزولوشنز معمول ہیں۔ کیپیسیٹیو کیپیسیٹیو لینیر انکوڈر ریڈر اور پیمانے کے درمیان کیپیسیٹنس کو محسوس کرکے کام کرتے ہیں۔ عام ایپلی کیشنز ڈیجیٹل کیلیپرز ہیں۔ نقصانات میں سے ایک ناہموار گندگی کی حساسیت ہے، جو مقامی طور پر رشتہ دار اجازت کو تبدیل کر سکتی ہے۔ انڈکٹو انڈکٹو ٹیکنالوجی آلودگیوں کے لیے مضبوط ہے، جو کیلیپرز اور دیگر پیمائش کے آلات کی اجازت دیتی ہے جو کولینٹ پروف ہیں۔ انڈکٹو پیمائش کے اصول کا ایک معروف اطلاق انڈکٹوسن ہے۔ ایڈی کرنٹ یو ایس پیٹنٹ 3820110، "ایڈی کرنٹ ٹائپ ڈیجیٹل انکوڈر اور پوزیشن ریفرنس"، اس قسم کے انکوڈر کی ایک مثال دیتا ہے، جو اعلی اور کم پارگمیتا، غیر مقناطیسی مواد کے ساتھ کوڈ شدہ پیمانے کا استعمال کرتا ہے، جس کا پتہ اے سی سرکٹ کے انڈکشن میں ہونے والی تبدیلیوں کی نگرانی کے ذریعے لگایا جاتا ہے جس میں ایک انڈکٹو کوائل سینسر شامل ہوتا ہے۔ میکسن ایک مثال (روٹری انکوڈر) پروڈکٹ (میل انکوڈر) بناتا ہے۔ اسکیلز کے بغیر آپٹیکل امیج سینسر سینسرز امیج ارتباط کے طریقہ پر مبنی ہوتے ہیں۔ سینسر پیمائش کی جانے والی سطح سے بعد کی تصاویر لیتا ہے اور نقل مکانی کے لیے تصاویر کا موازنہ کرتا ہے۔ نینو میٹر تک ریزولوشن ممکن ہیں۔ لکیری انکوڈرز کے لیے درخواست کے دو اہم شعبے ہیں: پیمائش کی پیمائش کی درخواست میں کوآرڈینیٹ پیمائش کرنے والی مشینیں (سی ایم ایم)، لیزر اسکینرز، کیلیپرز، گیئر کی پیمائش، تناؤ ٹیسٹرز، اور ڈیجیٹل ریڈ آؤٹ (ڈی آر اوز) شامل ہیں۔ موشن سسٹمز سروو کنٹرولڈ موشن سسٹمز لکیری انکوڈر کا استعمال کرتے ہیں تاکہ درست، تیز رفتار حرکت فراہم کی جا سکے۔ عام ایپلی کیشنز میں روبوٹکس، مشین ٹولز، پک اینڈ پلیس پی سی بی اسمبلی کا سامان ؛ سیمی کنڈکٹر ہینڈلنگ اور ٹیسٹ کا سامان، تار بانڈر، پرنٹر اور ڈیجیٹل پریس شامل ہیں۔ آؤٹ پٹ سگنل فارمیٹس انکریمنٹل سگنلز لکیری انکوڈرز میں اینالاگ یا ڈیجیٹل آؤٹ پٹ ہو سکتے ہیں۔ لینیر انکوڈرز کے لیے انڈسٹری کا معیاری اینالاگ آؤٹ پٹ سائن اور کوسین کواڈریچر سگنلز ہیں۔ یہ عام طور پر مختلف طریقے سے منتقل ہوتے ہیں تاکہ شور سے بچاؤ کو بہتر بنایا جا سکے۔ ایک ابتدائی صنعتی معیار 12 ایم یو اے چوٹی چوٹی کرنٹ سگنلز تھا لیکن حال ہی میں اس کی جگہ 1 وی چوٹی سے چوٹی وولٹیج سگنلز لے لیے گئے ہیں۔ ڈیجیٹل ٹرانسمیشن کے مقابلے، اینالاگ سگنلز کی کم بینڈوتھ ای ایم سی کے اخراج کو کم کرنے میں مدد کرتی ہے۔ کواڈریچر سائن/کوسین سگنلز کی نگرانی XY موڈ میں آسیلوسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے سرکلر لیسازوس فگر کو ظاہر کرنے کے لیے آسانی سے کی جا سکتی ہے۔ سب سے زیادہ درستگی کے اشارے اس صورت میں حاصل کیے جاتے ہیں جب لیسازوس کی شکل سرکلر ہو (کوئی فائدہ یا مرحلے کی غلطی نہ ہو) اور بالکل مرکوز ہو۔ جدید انکوڈر سسٹم ان ایرر میکانزم کو خود بخود ٹرم کرنے کے لیے سرکٹری کا استعمال کرتے ہیں۔ لکیری انکوڈر کی مجموعی درستگی پیمانے کی درستگی اور ریڈ ہیڈ کے ذریعے متعارف کرائی گئی غلطیوں کا مجموعہ ہے۔ ایرر بجٹ میں پیمانے کی شراکت میں لکیریٹی اور سلوپ (اسکیلنگ فیکٹر ایرر) شامل ہیں۔ ریڈ ہیڈ ایرر میکانزم کو عام طور پر سائیکلک ایرر یا سب ڈویژنل ایرر (ایس ڈی ای) کے طور پر بیان کیا جاتا ہے کیونکہ وہ ہر پیمانے کی مدت کو دہراتے ہیں۔ ریڈ ہیڈ کی غلطی میں سب سے بڑا معاون سگنل آفسیٹ ہے، اس کے بعد سگنل کا عدم توازن (الپٹیسیٹی) اور فیز ایرر (کواڈریچر سگنلز بالکل 90 ڈگری کے فاصلے پر نہیں ہیں)۔ مجموعی طور پر سگنل کا سائز انکوڈر کی درستگی کو متاثر نہیں کرتا ہے، تاہم، سگنل سے شور اور جٹر کی کارکردگی چھوٹے سگنلز کے ساتھ خراب ہو سکتی ہے۔ خودکار سگنل معاوضہ میکانزم میں خودکار آفسیٹ معاوضہ (اے او سی)، خودکار بیلنس معاوضہ (اے بی سی) اور خودکار فائدہ کنٹرول (اے جی سی) شامل ہو سکتے ہیں۔ فیز متحرک طور پر معاوضہ دینا زیادہ مشکل ہے اور عام طور پر انسٹالیشن یا انشانکن کے دوران ایک بار معاوضے کے طور پر لاگو ہوتا ہے۔ غلطی کی دیگر شکلوں میں سگنل کی مسخ (اکثر سائن/کوسین سگنلز کی ہارمونک مسخ) شامل ہیں۔ ڈیجیٹل ایک لکیری انکریمنٹل انکوڈر میں دو ڈیجیٹل آؤٹ پٹ سگنلز ہوتے ہیں، اے اور بی، جو کواڈریچر اسکوائر ویوز جاری کرتے ہیں۔ اس کے اندرونی میکانزم پر منحصر ہے، ایک انکوڈر A اور B کو براہ راست سینسرز سے حاصل کر سکتا ہے جو بنیادی طور پر ڈیجیٹل نوعیت کے ہوتے ہیں، یا یہ اپنے اندرونی، اینالاگ سائن/کوسین سگنلز کو انٹرپولیٹ کر سکتا ہے۔ مؤخر الذکر صورت میں، انٹرپولیشن کا عمل مؤثر طریقے سے پیمانے کی مدت کو ذیلی تقسیم کرتا ہے اور اس طرح پیمائش کے اعلی حل کو حاصل کرتا ہے۔ دونوں صورتوں میں، انکوڈر چوتھائی مربع لہروں کو آؤٹ پٹ کرے گا، جس میں دونوں چینلز کے کناروں کے درمیان فاصلہ انکوڈر کا ریزولوشن ہوگا۔ حوالہ نشان یا انڈیکس پلس بھی ڈیجیٹل شکل میں آؤٹ پٹ ہوتا ہے، ایک پلس کے طور پر جو ریزولوشن کی ایک سے چار اکائیوں تک چوڑی ہوتی ہے۔ آؤٹ پٹ سگنلز کو پوزیشن ٹریکنگ کے لیے براہ راست ڈیجیٹل انکریمنٹل انکوڈر انٹرفیس میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ لکیری انکریمنٹل انکوڈرز کے بڑے فوائد بہتر شور سے بچاؤ، اعلی پیمائش کی درستگی، اور پوزیشن کی تبدیلیوں کی کم تاخیر کی رپورٹنگ ہیں۔ تاہم، زیادہ تعدد، تیز سگنل کے کنارے زیادہ ای ایم سی اخراج پیدا کر سکتے ہیں۔ مطلق حوالہ سگنلز کے ساتھ ساتھ ینالاگ یا ڈیجیٹل انکریمنٹل آؤٹ پٹ سگنلز، لکیری انکوڈر مطلق حوالہ یا پوزیشننگ سگنلز فراہم کر سکتے ہیں۔ حوالہ نشان زیادہ تر اضافی، لکیری انکوڈر ایک انڈیکس یا حوالہ نشان پلس تیار کر سکتے ہیں جو پاور اپ پر یا طاقت کے نقصان کے بعد استعمال کے لیے پیمانے کے ساتھ ڈیٹم پوزیشن فراہم کرتا ہے۔ یہ انڈیکس سگنل پیمانے کی ایک منفرد مدت کے اندر پوزیشن کی شناخت کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ حوالہ نشان پیمانے پر ایک واحد خصوصیت، ایک آٹوکوریلیٹر پیٹرن (عام طور پر بارکر کوڈ) یا چرپ پیٹرن پر مشتمل ہو سکتا ہے۔ ڈسٹنس کوڈڈ ریفرنس مارکس (ڈی سی آر ایم) کو پیمانے پر ایک منفرد انداز میں رکھا جاتا ہے جس سے ریڈ ہیڈ کی پوزیشن کی وضاحت کے لیے کم سے کم حرکت (عام طور پر دو حوالہ نشانوں سے آگے بڑھنے) کی اجازت ملتی ہے۔ ایک سے زیادہ، مساوی فاصلے والے حوالہ کے نشانات کو پیمانے پر بھی اس طرح رکھا جا سکتا ہے کہ تنصیب کے بعد، مطلوبہ مارکر کو یا تو منتخب کیا جا سکتا ہے-عام طور پر مقناطیسی کے ذریعے یا آپٹیکل یا ناپسندیدہ طور پر لیبل کا استعمال کرتے ہوئے یا پینٹ کرکے منتخب کیا جاتا ہے۔ مناسب انکوڈڈ ترازو (ملٹی ٹریک، ورنیر، ڈیجیٹل کوڈ، یا سیوڈو رینڈم کوڈ) کے ساتھ ایک انکوڈر حرکت کے بغیر یا حوالہ پوزیشن تلاش کرنے کی ضرورت کے بغیر اپنی پوزیشن کا تعین کر سکتا ہے۔ اس طرح کے مطلق انکوڈر سیریل مواصلاتی پروٹوکول کا استعمال کرتے ہوئے بھی بات چیت کرتے ہیں۔ ان میں سے بہت سے پروٹوکول ملکیتی ہیں (مثال کے طور پر فینوک، متسوبشی، فی ڈیٹ (فاگور آٹومیشن)، ہیڈن ہین این ڈیٹ، ڈرائیو کلک، پیناسونک، یاسکاوا) لیکن اب بی آئی ایس ایس جیسے کھلے معیارات ظاہر ہو رہے ہیں، جو صارفین کو کسی خاص سپلائر سے جوڑنے سے گریز کرتے ہیں۔ لمٹ سوئچ بہت سے لکیری انکوڈرز میں بلٹ ان لمٹ سوئچ شامل ہوتے ہیں ؛ یا تو آپٹیکل یا مقناطیسی۔ دو لمٹ سوئچ اکثر اس طرح شامل کیے جاتے ہیں کہ پاور اپ پر کنٹرولر اس بات کا تعین کر سکتا ہے کہ آیا انکوڈر سفر کے اختتام پر ہے اور محور کو کس سمت چلانا ہے۔ جسمانی ترتیب اور تحفظ لکیری انکوڈر یا تو بند یا کھلے ہو سکتے ہیں۔ منسلک لکیری انکوڈرز گندا، دشمن ماحول جیسے مشین ٹولز میں استعمال ہوتے ہیں۔ وہ عام طور پر شیشے یا دھات کے پیمانے کو گھیرے ہوئے ایلومینیم اخراج پر مشتمل ہوتے ہیں۔ لچکدار ہونٹوں کی مہریں اندرونی، گائیڈڈ ریڈ ہیڈ کو پیمانے کو پڑھنے کی اجازت دیتی ہیں۔ اس مکینیکل انتظام کے ذریعہ عائد رگڑ اور ہسٹیریسیس کی وجہ سے درستگی محدود ہے۔ سب سے زیادہ درستگی کے لیے، سب سے کم پیمائش ہسٹیریسیس اور سب سے کم رگڑ ایپلی کیشنز، کھلے لکیری انکوڈر استعمال کیے جاتے ہیں۔ لکیری انکوڈر ٹرانسمیسو (گلاس) یا ریفلیکٹیو اسکیلز کا استعمال کر سکتے ہیں، جس میں رونچی یا فیز گریٹنگز کا استعمال ہوتا ہے۔ پیمانے کے مواد میں کروم آن گلاس، دھات (سٹینلیس سٹیل، گولڈ پلیٹڈ سٹیل، انور)، سیرامکس (زیروڈور) اور پلاسٹک شامل ہیں۔ پیمانہ خود کفیل ہو سکتا ہے، تھرمل طور پر سبسٹریٹ (چپکنے والی یا چپکنے والی ٹیپ کے ذریعے) میں مہارت حاصل کر سکتا ہے یا ٹریک نصب ہو سکتا ہے۔ ٹریک ماؤنٹنگ پیمانے کو تھرمل توسیع کے اپنے گتانک کو برقرار رکھنے کی اجازت دے سکتی ہے اور بڑے سامان کو شپمنٹ کے لیے توڑنے کی اجازت دیتی ہے۔ انکوڈر اصطلاحات ریزولوشن ریپیٹیبلٹی ہسٹیریسیس سگنل ٹو شور تناسب/شور/جٹر لیسازوس فگر کواڈریچر انڈیکس/ریفرنس مارک/ڈیٹم/فیوڈیشل ڈسٹنس کوڈڈ ریفرنس مارکس (ڈی سی آر ایم) روٹری انکوڈر حوالہ جات مزید پڑھنا الیکٹرو مکینیکل انجینئرنگ پوزیشن سینسر