OPTICAL ROTARY ENCODER

Optical rotary encoder adalah divais elektromekanik yang dapat memonitor gerakan, kecepatan dan posisi dengan menggunakan sensor optik untuk menghasilkan pulsa yang dapat dikonversi menjadi gerakan, posisi, dan arah.

Terdapat dua jenis optical rotary encoder, yaitu :

1.        Incremental Encoder

2.        Absolute Encoder

Incremental Encoder

Incremental encoder dapat digunakan untuk mengukur posisi sudut dari sebuah shaft yang berotasi. Incremental encoder menggunakan sebuah piringan dengan beberapa lubang berupa garis. Piringan ini diletakkan diantara sebuah LED dan photosensor (photodiode, phototransistor). Berikut struktur incremental encoder :

Sumber : tamagawa seiki co.,ltd

Cahaya dari LED akan melewati piringan melalui lubang-lubang piringan, yang kemudian akan diterima oleh photosensor. Karena adanya lubang ini, maka sinyal yang terdeteksi photodiode akan berupa pulsa. Dari pulsa inilah nantinya dapat diketahui seberapa jauh dan cepat shaft berputar. Untuk menentukan arah putaran shaft, biasanya digunakan dua buah LED dan fotodioda sebagai penghasil pulsanya, sehingga terdapat dua channel dengan posisi LED dan fotodioda seperti gambar :

Sumber : http://www.openautomaton.org/index.php/Encoders

Saat channel A mendahului channel B, maka dapat diketahui shaft berputar searah jarum jam, dan sebaliknya jika channel B mendahului channel A, maka shaft berputar berlawanan jarum jam.

Pada gambar diatas terdapat sinyal Marker, sinyal Marker ini biasa disebut index signal. Sinyal ini berfungsi untuk menentukan posisi nol dengan cara memberikan pulsa tunggal setiap satu revolusi.

Resolusi dari incremental encoder dapat lebih baik dengan cara menambah jumlah lubang pada piringan. Jumlah lubang ini sama dengan jumlah dari pulsa per satu revolusi. Sebagai contoh, jika sebuah incremental encoder memiliki 1000 lubang, dan telah berputar sebanyak 180 derajat, maka pulsa yang dihasilkan sebanyak 500  pulsa.

Kelemahan incremental encoder adalah saat supply dimatikan, maka pembacaan posisi shaft akan ter reset.

Contoh aplikasi incremental encoder :

Inkjet Printer

Pada inkjet printer, incremental encoder digunakan untuk melacak posisi dari inkjet head yang akan mengeluarkan tinta pada kertas.

Mouse

Incremental encoder juga digunakan dalam mouse. Dua buah incremental encoder dipasang dengan motor kecil yang menempel pada bola. Photodetector akan menerima cahaya dari lampu yang melewati encoder tersebut, dan kemudian akan dibaca oleh IC untuk memberikan posisi sumbu x dan y bola tersebut.

Absolute Encoder

Berbeda dengan incremental encoder, absolute encoder dapat mendeteksi posisi absolut dari shaft walaupun supply dimatikan.

Prinsip kerja absolute encoder sama seperti incremental encoder, hanya saja pada piringannya, absolute encoder menggunakan cincin-cincin yang terkode secara biner atau kode gray. Setiap lapisan cincin harus diberi sebuah LED dan photosensor untuk dapat menghasilkan pulsa. Ini menyebabkan biaya absolute encoder lebih mahal dibandingkan incremental encoder.

Contoh :

Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Contact 1, 2, 3 berurutan adalah cincin yang paling dalam sampai ke cincin paling luar. Bagian hitam pada cincn menandakan contact “on”. Sudut 0 derajat dimulai dari bagian kanan, sama seperti sumbu koordinat.

Perbandingan Incremental dan Absolute Encoder :

Sumber = http://www.dynapar.com/uploadedFiles/_Site_Root/Technology/White_Papers/New_incremental%20absolute_7_29_13.pdf