จานเอ็นโค้ดเดอร์แบบอินครีเมนทัลและแบบแอบโซลูทต่างกันอย่างไร? จะเลือกอย่างไร
จานเอ็นโค้ดเดอร์ (encoder disc) แบบอินครีเมนทัล (incremental) ให้เอาต์พุตเป็นพัลส์ และต้องกลับจุดศูนย์หลังจ่ายไฟ ส่วนจานเอ็นโค้ดเดอร์แบบแอบโซลูท (absolute) มีรหัสเฉพาะสำหรับทุกมุม จึงทราบตำแหน่งทันทีเมื่อจ่ายไฟ บทความนี้เปรียบเทียบทั้งสองแบบในด้านแทร็กรหัส ความละเอียด สัญญาณ และต้นทุน พร้อมให้คำแนะนำในการเลือก
2026-10-04 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
สรุป: อุปกรณ์ที่ต้องทราบตำแหน่งทันทีหลังไฟดับและเริ่มระบบใหม่ เช่น ข้อต่อหุ่นยนต์ เซอร์โวหลายแกน และแอคชูเอเตอร์วาล์ว (valve actuator) ควรเลือกจานเอ็นโค้ดเดอร์แบบแอบโซลูท ส่วนอุปกรณ์ที่ต้องการวัดเพียงความเร็วหรือการเคลื่อนที่สัมพัทธ์และคำนึงถึงต้นทุน ควรเลือกจานเอ็นโค้ดเดอร์แบบอินครีเมนทัล
1. จานเอ็นโค้ดเดอร์แบบอินครีเมนทัล
จานเอ็นโค้ดเดอร์แบบอินครีเมนทัล (incremental) มีเส้นที่เว้นระยะเท่ากันรอบวง เช่น 2500 เส้น และมีแทร็กจุดศูนย์ (Z) แยกต่างหากอีกหนึ่งแทร็ก หัวอ่านให้เอาต์พุตเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมสองช่อง A และ B ที่มีเฟสต่างกัน 90° ตัวควบคุมจะพิจารณาทิศทางการหมุนจากลำดับก่อนหลังของ A และ B แล้วนับแบบคูณสี่เท่า: 2500 เส้น × 4 = 10000 นับต่อรอบ
แบบอินครีเมนทัลบอกได้เพียงว่า “หมุนไปเท่าใด” แต่ไม่ได้บอกว่า “ขณะนี้อยู่ที่ใด” หลังจ่ายไฟต้องกลับจุดศูนย์ก่อน โดยค้นหาสัญญาณ Z หรือสวิตช์จุดอ้างอิงภายนอก หลังจากนั้นค่าตำแหน่งจึงจะมีความหมาย
จานเอ็นโค้ดเดอร์ไซน์/โคไซน์ก็จัดเป็นแบบอินครีเมนทัลเช่นกัน หัวอ่านให้เอาต์พุตเป็นสัญญาณแอนะล็อก sin/cos ซึ่งเมื่อผ่านการอินเทอร์โพเลชัน (interpolation) (เช่น ×256, ×1024) จะได้ความละเอียดต่อรอบสูงกว่าคลื่นสี่เหลี่ยมมาก
2. จานเอ็นโค้ดเดอร์แบบแอบโซลูท
บนจานเอ็นโค้ดเดอร์แบบแอบโซลูท (absolute) ตำแหน่งเชิงมุมแต่ละตำแหน่งจะสอดคล้องกับรหัสเฉพาะหนึ่งชุด เพียงอ่านค่าหนึ่งครั้งเมื่อจ่ายไฟก็ทราบตำแหน่งปัจจุบัน โดยไม่ต้องกลับจุดศูนย์ วิธีที่ใช้ทั่วไปมีสองแบบ:
- รหัสเกรย์หลายแทร็ก (multi-track Gray code): ความละเอียด n บิตต้องใช้แทร็กรหัสร่วมศูนย์ n แทร็ก ในรหัสเกรย์ ตำแหน่งที่อยู่ติดกันจะเปลี่ยนเพียงหนึ่งบิต ค่าที่อ่านได้จึงไม่กระโดดมากที่รอยต่อของแทร็กรหัส ยิ่งจำนวนบิตสูง จำนวนแทร็กยิ่งมาก และจานเอ็นโค้ดเดอร์ยิ่งใหญ่
- รหัสสุ่มเทียมแทร็กเดียว (single-track pseudo-random code): จัดเรียงลำดับสุ่มเทียมไว้บนแทร็กเดียว หัวอ่านใช้แถวของเซลล์รับแสงอ่านบิตที่ต่อเนื่องกันหลายบิตพร้อมกันเพื่อระบุตำแหน่งสัมบูรณ์ แล้วใช้ร่วมกับแทร็กอินครีเมนทัลอีกหนึ่งแทร็กสำหรับการอินเทอร์โพเลชัน จานเอ็นโค้ดเดอร์จึงทำให้เล็กลงได้ เหมาะกับจำนวนบิตสูง
ความละเอียดของแบบแอบโซลูทแสดงเป็นจำนวนบิต: 2ⁿ ตำแหน่งต่อรอบ 17 บิตเท่ากับ 131072 ตำแหน่ง ตำแหน่งละประมาณ 9.9″ ส่วน 23 บิตประมาณ 0.15″ เมื่อต้องบันทึกจำนวนรอบที่หมุนด้วย จะใช้ชุดเฟืองขับจานเอ็นโค้ดเดอร์หลายแผ่น (มัลติเทิร์นเชิงกล) หรือใช้แบตเตอรี่หรือวงจรเก็บเกี่ยวพลังงานนับรอบ (มัลติเทิร์นอิเล็กทรอนิกส์)
3. การเปรียบเทียบ
| หัวข้อเปรียบเทียบ | แบบอินครีเมนทัล | แบบแอบโซลูท |
|---|---|---|
| เอาต์พุต | พัลส์ A/B หรือ sin/cos | รหัสเฉพาะหนึ่งชุดต่อหนึ่งตำแหน่ง |
| หลังจ่ายไฟ | ต้องกลับจุดศูนย์ | ทราบตำแหน่งทันที |
| แทร็กรหัส | แทร็กอินครีเมนทัลหนึ่งแทร็ก + แทร็กจุดศูนย์ | แทร็กรหัสเกรย์หลายแทร็ก หรือแทร็กรหัสสุ่มเทียมหนึ่งแทร็ก + แทร็กอินครีเมนทัล |
| การแสดงความละเอียด | จำนวนเส้น × ตัวคูณความถี่หรือตัวคูณการอินเทอร์โพเลชัน | จำนวนบิต (2ⁿ) |
| เมื่อพัลส์สูญหายจากสัญญาณรบกวน | ความคลาดเคลื่อนสะสมต่อเนื่องจนกว่าจะกลับจุดศูนย์ครั้งถัดไป | กลับมาถูกต้องเองเมื่ออ่านค่าครั้งถัดไป |
| ลวดลายบนจาน | เรียบง่าย | ซับซ้อน ต้องการความแม่นยำของโฟโตลิโทกราฟีและการจัดแนวแทร็กรหัสสูง |
| ต้นทุน | ต่ำ | สูง |
4. วิธีเลือก
- การวัดความเร็วสปินเดิลของเครื่องจักร CNC สายลำเลียง การป้อนกลับของมอเตอร์ทั่วไป: แบบอินครีเมนทัล
- ข้อต่อหุ่นยนต์ เซอร์โวหลายแกน อุปกรณ์ที่ไม่สามารถกลับจุดศูนย์หลังไฟดับ: แบบแอบโซลูท
- ต้องการความละเอียดสูงมากแต่ต้องการจานเอ็นโค้ดเดอร์ขนาดเล็ก: ใช้แทร็กอินครีเมนทัลไซน์/โคไซน์ร่วมกับแทร็กแอบโซลูทแบบรหัสสุ่มเทียม
5. สิ่งที่ควรระบุให้ชัดเจนเมื่อขอใบเสนอราคา
สำหรับแบบอินครีเมนทัล ให้ระบุจำนวนเส้น ต้องการจุดศูนย์ Z หรือไม่ และเอาต์พุตเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมหรือไซน์/โคไซน์ สำหรับแบบแอบโซลูท ให้ระบุจำนวนบิต ประเภทรหัส (รหัสเกรย์หรือรหัสสุ่มเทียม) จำนวนแทร็กรหัสและรัศมีการอ่านของแต่ละแทร็ก รวมถึงรุ่นของหัวอ่านหรือชิปถอดรหัส ดูรายการโดยละเอียดได้ที่20 พารามิเตอร์สำหรับขอใบเสนอราคาจานเอ็นโค้ดเดอร์สั่งทำพิเศษ
บทความนี้รวบรวมโดยฝ่ายวิศวกรรมของ Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. ทั้งนี้ Jingzheng Optoelectronics ผลิตจานเอ็นโค้ดเดอร์แก้ว จานเอ็นโค้ดเดอร์โลหะแบบสะท้อน จานเอ็นโค้ดเดอร์ PC และจานเอ็นโค้ดเดอร์สั่งทำพิเศษ เว็บไซต์ทางการ www.encoderdisk.cn โทรศัพท์ 0316-8933331
