Encoder Tuyệt Đối Và Encoder Tương Đối: Khác Nhau Thế Nào? Nên Chọn Loại Nào?

Khi tìm hiểu về servo hoặc hệ thống điều khiển chuyển động, bạn sẽ thường bắt gặp hai khái niệm là encoder tuyệt đối và encoder tương đối. Đây đều là những thiết bị phản hồi vị trí quan trọng, giúp bộ điều khiển xác định chính xác trạng thái hoạt động của động cơ. Tuy nhiên, giữa hai loại encoder này tồn tại nhiều khác biệt về nguyên lý hoạt động, khả năng lưu giữ dữ liệu vị trí và phạm vi ứng dụng. Vậy đâu là lựa chọn phù hợp cho hệ thống của bạn? Hãy cùng Kỹ Thuật Vô Cực phân tích chi tiết trong bài viết dưới đây 

Encoder Là Gì?

Encoder là cảm biến dùng để chuyển đổi chuyển động cơ học của trục động cơ thành tín hiệu điện. Những tín hiệu này được gửi về PLC, Servo Drive hoặc bộ điều khiển trung tâm để xác định:

• Vị trí hiện tại.
• Tốc độ quay.
• Hướng quay.
• Góc quay của trục.

Nhờ encoder, hệ thống có thể thực hiện điều khiển vòng kín với độ chính xác cao.

Encoder Tương Đối (Incremental Encoder) Là Gì?

Encoder tương đối là loại encoder tạo ra các xung điện khi trục quay. Bộ điều khiển sẽ đếm số lượng xung phát sinh để tính toán vị trí hoặc tốc độ của động cơ.

Đây là loại encoder xuất hiện sớm và vẫn được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp nhờ chi phí hợp lý và cấu tạo đơn giản.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Encoder Tương Đối

Khi trục quay:

• Encoder phát ra chuỗi xung A và B.
• Bộ điều khiển đếm số lượng xung nhận được.
• Dựa vào số xung và chiều quay để xác định vị trí tương đối.

Điểm quan trọng là encoder chỉ ghi nhận sự thay đổi vị trí chứ không lưu trữ vị trí thực tế của trục. Nếu mất nguồn điện, dữ liệu vị trí sẽ bị mất hoàn toàn.

Ưu Điểm Của Encoder Tương Đối

Nhờ thiết kế đơn giản, encoder tương đối mang lại nhiều lợi ích cho người dùng.

• Chi phí đầu tư thấp: Giá thành thường thấp hơn đáng kể so với encoder tuyệt đối.
• Dễ lắp đặt và cấu hình: Các tín hiệu xung đơn giản giúp việc kết nối với PLC hoặc Servo Drive trở nên dễ dàng.
• Độ ổn định cao: Công nghệ đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều năm nên độ tin cậy rất tốt.
• Phù hợp nhiều ứng dụng phổ thông: Đáp ứng tốt các nhu cầu điều khiển vị trí và tốc độ cơ bản.

Nhược Điểm Của Encoder Tương Đối

Bên cạnh những ưu điểm trên, encoder tương đối cũng tồn tại một số hạn chế.

• Mất dữ liệu vị trí khi mất điện.
• Cần thực hiện Homing sau khi khởi động.
• Khó đáp ứng các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cực cao.
• Dễ phát sinh sai số tích lũy nếu hệ thống đếm xung gặp lỗi

Encoder Tuyệt Đối (Absolute Encoder) Là Gì?

Khác với encoder tương đối, encoder tuyệt đối có khả năng xác định chính xác vị trí hiện tại của trục tại mọi thời điểm.

Ngay cả khi mất điện hoặc hệ thống dừng hoạt động, encoder vẫn ghi nhớ vị trí cuối cùng và truyền lại thông tin này khi khởi động.

Đây là lý do loại encoder này ngày càng được sử dụng nhiều trên các dòng servo hiện đại.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Encoder Tuyệt Đối

Encoder tuyệt đối sử dụng mã hóa nhị phân hoặc mã Gray để gán một giá trị duy nhất cho từng vị trí của trục quay.

Khi trục thay đổi vị trí:

• Encoder tạo ra mã số tương ứng.
• Bộ điều khiển đọc trực tiếp giá trị vị trí.
• Không cần đếm xung như encoder tương đối.

Nhờ vậy, vị trí thực tế luôn được xác định chính xác và liên tục.

Ưu Điểm Của Encoder Tuyệt Đối

Sự phát triển của công nghệ servo đã giúp encoder tuyệt đối trở thành lựa chọn ưu tiên trong nhiều ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.

• Không mất vị trí khi mất điện: Đây là ưu điểm lớn nhất của encoder tuyệt đối. Sau khi cấp nguồn trở lại, hệ thống vẫn biết chính xác vị trí hiện tại của động cơ.
• Không cần Homing: Giúp giảm thời gian khởi động máy và tăng năng suất sản xuất.
• Độ chính xác cao: Đặc biệt phù hợp với robot, máy CNC và các hệ thống định vị chính xác.
• Giảm nguy cơ lỗi vị trí: Không phụ thuộc vào việc đếm xung nên hạn chế sai số tích lũy.

Nhược Điểm Của Encoder Tuyệt Đối

Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội nhưng encoder tuyệt đối vẫn có một số hạn chế.

• Chi phí đầu tư cao hơn.
• Cấu hình và truyền thông phức tạp hơn.
• Yêu cầu Servo Drive hoặc PLC tương thích.

So Sánh Encoder Tuyệt Đối Và Encoder Tương Đối 

Để dễ dàng lựa chọn, hãy cùng xem bảng so sánh dưới đây:  

Khi Nào Nên Chọn Encoder Tương Đối?

Nên chọn khi:

• Ngân sách đầu tư hạn chế.
• Hệ thống không yêu cầu lưu vị trí sau khi mất điện.
• Máy có thể thực hiện Homing tự động.
• Ứng dụng điều khiển cơ bản.

Ví dụ:

• Băng tải.
• Máy đóng gói thông thường.
• Hệ thống điều khiển tốc độ.
• Máy cơ khí tự động đơn giản

Khi Nào Nên Chọn Encoder Tuyệt Đối?

Nên chọn khi:

• Không muốn mất thời gian Homing.
• Yêu cầu định vị chính xác.
• Máy có nhiều trục chuyển động.
• Hệ thống hoạt động liên tục 24/7.

Ví dụ:

• Robot công nghiệp.
• Máy CNC.
• Máy cắt laser.
• AGV và AMR.
• Dây chuyền sản xuất tự động hiện đại.

Kết Luận

Encoder tuyệt đối và encoder tương đối đều có vai trò quan trọng trong các hệ thống điều khiển chuyển động. Nếu encoder tương đối nổi bật nhờ chi phí thấp và dễ triển khai thì encoder tuyệt đối lại mang đến khả năng lưu vị trí, độ chính xác cao và hiệu quả vận hành vượt trội. Việc lựa chọn loại encoder nào phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, mức độ chính xác và ngân sách đầu tư của từng ứng dụng.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp servo tích hợp encoder phù hợp cho dây chuyền tự động hóa, hãy liên hệ Kỹ thuật Vô Cực để được tư vấn lựa chọn sản phẩm tối ưu, đảm bảo hiệu quả đầu tư và vận hành lâu dài.

—————-

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT VÔ CỰC 

Website: kythuatvc.com

Hotline: 098.554.0011

Email: giaiphapkythuatvc@gmail.com

Youtube: https://www.youtube.com/@kythuatvocuc

Địa chỉ: Dự án Bình Minh Glaxy, số 586 phố Bích Hoà, xã Bình Minh, TP. Hà Nội

      Chi nhánh 1: Số 29, Đường số 12, Khu phố 2, phường Hiệp Bình, TP. Hồ Chí Minh

      Chi nhánh 2: B1 khu TĐC Chiến Thắng, Khu Vực Thạnh Lợi, Phường Hưng Phú, Tp Cần Thơ