Rotary Encoder (bộ mã hóa vòng quay) là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển tự động, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu xác định vị trí, tốc độ hoặc hướng quay của trục. Mã sản phẩm HE50B-8-100-3-T-24 thuộc dòng encoder HE50B phổ biến, được thiết kế với độ phân giải 100 xung/vòng, tín hiệu đầu ra dạng cặp pha A/B (3 pha), cấp nguồn 24VDC và ngõ ra transistor (Open Collector).
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn chi tiết cách cài đặt, đấu nối và lưu ý vận hành Rotary Encoder HE50B-8-100-3-T-24, giúp bạn triển khai thiết bị nhanh chóng và hiệu quả trong hệ thống tự động hóa.I. Giới thiệu chung về bộ Rotary Encoder Hanyoung E50B-8-100-3-T-24
1. Thông tin tổng quan bộ Rotary Encoder
Bộ encoder rotary (hay gọi ngắn là rotary encoder) là một thiết bị dùng để chuyển đổi chuyển động quay cơ học thành tín hiệu điện tử số, từ đó giúp các hệ thống điều khiển tự động xác định được:- Vị trí trục quay (góc quay)
- Tốc độ quay
- Chiều quay (thuận hay nghịch)
Phân loạiLoại Encoder | Đặc điểm chính | Ứng dụng điển hình |
Incremental Encoder | Xuất ra các xung A, B (và có thể Z) liên tục khi trục quay | Đo tốc độ, chiều quay, đếm xung |
Absolute Encoder | Mỗi vị trí góc sẽ tạo ra một mã duy nhất (dạng nhị phân, Gray code, v.v.) | Xác định vị trí chính xác tuyệt đối |
Các loại ngõ raOpen Collector | NPN hoặc PNP | - Giá thành rẻ - Cần điện trở kéo lên (pull-up) - Dễ nhiễu nếu không lọc tốt |
Voltage Output | NPN voltage / PNP voltage | - Cho tín hiệu mức điện áp logic (0V – 24V) - Kết nối dễ với PLC hoặc vi điều khiển |
Totem-pole | Push-pull output | - Không cần điện trở kéo - Tín hiệu nhanh và rõ - Phù hợp PLC |
Line Driver | RS-422 (Differential) | - Ngõ ra vi sai A, B , Z - Chống nhiễu rất tốt - Dùng trong môi trường công nghiệp |
Sin/Cos Analog | Sine/Cosine analog | - Tín hiệu tương tự hình sin/cos - Dùng trong các ứng dụng điều khiển chính xác, nội suy cao |
PWM | Pulse Width Modulation | - Mã hóa vị trí bằng độ rộng xung - Dùng trong một số encoder absolute hoặc smart encoder |
Ứng dụngHệ thống robot và máy CNC: Rotary encoder cung cấp thông tin chính xác về vị trí góc và tốc độ quay của các khớp hoặc trục, giúp robot/máy CNC di chuyển đúng theo lệnh lập trình. Thiết bị này đóng vai trò phản hồi trong hệ thống điều khiển vòng kín, đảm bảo chuyển động mượt mà, độ chính xác cao và khả năng lặp lại trong các thao tác gia công tinh vi.
Thang máy, băng chuyền tự động: Rotary encoder được sử dụng để đo khoảng cách di chuyển, tốc độ và vị trí của cabin thang máy hoặc băng tải. Nhờ đó, hệ thống có thể xác định chính xác vị trí dừng, kiểm soát gia tốc và giảm tốc, đảm bảo vận hành êm ái và an toàn cho người sử dụng và hàng hóa.
Máy đóng gói, in ấn, dệt: Rotary encoder đóng vai trò đồng bộ hóa chuyển động giữa các bộ phận như trục kéo, dao cắt, đầu in… giúp nâng cao độ chính xác trong quá trình cắt, in hoặc cuộn vải. Thiết bị này giúp giảm sai số, tăng tốc độ dây chuyền và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều.
Điều khiển vị trí trong servo motor: Rotary encoder hoạt động như một cảm biến phản hồi để xác định chính xác vị trí, tốc độ và hướng quay của động cơ servo. Nhờ đó, bộ điều khiển có thể liên tục điều chỉnh để duy trì độ chính xác tối đa, rất cần thiết trong các hệ thống yêu cầu điều khiển chuyển động phức tạp như robot, thiết bị in 3D, và máy gia công CNC.
2. Thông số kỹ thuật HE50B-8-100-3-T-24
Mã hàng | HE50B-8-100-3-T-24 |
Đường kính ngoài trục | Ø8mm |
Tần số đáp ứng tối đa | 300kHz |
Độ phân giải cho phép tối đa | 5000rpm |
Mô-men khởi động | Max. 80gf.cm(max. 0.008N.m) |
Độ phân giải | 100P/R |
Pha ngõ ra | A, B, Z |
Ngõ ra điều khiển | Totem-pole |
Nguồn cấp | 12-24VDC ±5%(sóng P-P: max. 5%) |
Loại kết nối | Loại cáp trục |
Cấu trúc bảo vệ | IP50 |
Tiêu chuẩn | IEC |
Môi trường_Nhiệt độ xung quanh | -10 đến 60℃, bảo quản: -25 đến 85℃ |
Môi trường_Độ ẩm xung quanh | 35 đến 85%RH |
Phụ kiện | Khớp nối Ø8mm, giá đỡ |
Trọng lượng | Xấp xỉ 200g |
Xem thêm thông số kỹ thuật chi tiết tại: https://amazen.com.vn/encoder-hanyoung-he50b-8-100-3-t-24.html
3. Cấu trúc vỏ ngoài encoder E50B-8-100-3-T-24
- Vật liệu: kim loại
- Trục xoay 0.5 mm
- Khối lượng: 200g
- Có khung mount đi kèm
- Có 6 dây màu khác nhau
4. Sơ đồ dây đấu
Màu dây | Chức năng | Ý nghĩa |
Nâu (Brown) | VDC + (Nguồn dương) | Kết nối nguồn cấp 12–24VDC |
Xanh dương (Blue) | 0V (GND) | Cực âm của nguồn – nối đất |
Đen (Black) | Ngõ ra pha A | Phát xung pha A – dùng để tính bước/quãng đường |
Trắng (White) | Ngõ ra pha B | Phát xung pha B – xác định chiều quay |
Cam (Orange) | Ngõ ra pha Z | Một xung duy nhất mỗi vòng – dùng để reset hoặc reference |
Lớp bọc bạc | Shield (Chống nhiễu) | Nối đất khung – nối vào GND (nếu cần chống nhiễu) |
5. Sơ đồ mạch encoder HE50B-8-100-3-T-24
NPN Voltage Output (Totem-pole)
Đây là kiểu ngõ ra đã tích hợp sẵn, hoạt động như sau:
Mạch bên trong gồm 2 transistor ghép tầng (totem-pole) và điện trở hạn dòng
Khi encoder xuất xung:
- Logic “1” → transistor phía trên dẫn → xuất điện áp gần bằng Vcc (thường 12V hoặc 24V)
- Logic “0” → transistor dưới dẫn → kéo xuống GND
6. Dạng sóng đầu ra A, B, Z
Tín hiệu | Ý nghĩa | Dạng sóng biểu thị | Vai trò trong thực tế |
OUT A | Pha A | Sóng vuông đều đặn (xung liên tục) | Dùng để đếm số xung, tính góc quay |
OUT B | Pha B | Sóng vuông lệch pha so với A | Dùng kết hợp với A để xác định chiều quay |
OUT C | Pha Z (Index) | Chỉ tạo ra 1 xung duy nhất mỗi vòng quay | Dùng để xác định vị trí gốc, hoặc đồng bộ hóa hệ thống |
Khi encoder quay thuận (CW):- Pha A sẽ lên trước B → biểu thị chiều dương
Khi encoder quay ngược (CCW):- Pha B sẽ lên trước A → biểu thị chiều âm
Việc lệch pha giữa A và B là 90° điện. Điều này giúp vi điều khiển biết chính xác chiều quay dựa vào thứ tự xung xuất hiện. VD: T = 2pi = 360 ---> 360/4 = 90
II. Hướng dẫn cài đặt chi tiết rotary encoder HE50B-8-100-3-T-24
1. Đấu nối HE50B-8-100-3-T-24 với các thiết bị khác trên mô hình thực tế
Các thiết bị được sử dụng trong mô hình gồm có: Timer/Counter (Bộ đếm/Bộ định thời) LC7-P61NA, Đèn báo CHINT ND16-22D, Adruino UNOTimer/Counter (Bộ đếm/Bộ định thời) LC7-P61NA
- Công suất tiêu thụ Tối đa 12VA
- Display: LCD 6 chữ số (999999)
- Cấp độ bảo vệ IP66 (bảng điều khiển phía trước)
- Kích thước 72x72mmTrọng lượng 222g.
- Phương pháp hoạt động:
Bộ đếm: Đếm lên, đếm ngược, đếm lên / xuống
Hẹn giờ: Đếm ngược, đếm ngược, hẹn giờ képĐèn Báo Chint ND16-22D
- Điện áp hoạt động: AC/DC 6V~400V
- Màu sắc: vàng, đỏ
- Mức độ bảo vệ: IP40, IP65
- Tiêu chuẩn: IEC/EN60947-5-1
- Chứng chỉ: UL, CE
Adruino UNO
- Điện áp hoạt động: 5V DC
- Tần số hoạt động:16 MHz
- Dòng tiêu thụ: khoảng 30mA
- Điện áp vào giới hạn: 6-20V DC
- Số chân Digital I/O: 14 (6 chân hardware PWM)
- Số chân Analog: 6 (độ phân giải 10bit)
- Dòng tối đa trên mỗi chân I/O: 30 mA
- Dòng ra tối đa (5V): 500 mA
- Dòng ra tối đa (3.3V): 50 mA
2. Sơ đồ đấu nối thực tiễn
Mạch vẽ Sơ đồ thí nghiệm đo độ dài
Mạch thực tế thí nghiệm đo độ dài
Mạch vẽ Sơ đồ thí nghiệm đo tốc độ
Mạch thực tế thí nghiệm đo tốc độ
3. Đo độ dài bằng Encoder HE50B-8-100-3-T-24
Thí nghiệm sẽ bao gồm bộ điều khiển LC7 và encoder, sử dụng encoder để đo độ dài vật thể và hiển thị số cm lên bộ timer/counter LC7.Đầu tiên cần xác định chu vi của đường tròn trục trước lấy thước đo được 6cm, ta biết là bộ encoder này là 100 xung 1 vòng, vậy lấy 6 chia cho 100 ---> Ta sẽ được số cm trên 1 xung là 0.06cm.
Các bước thiết lập- Đầu tiên nhấn mode 3s trong bộ Timer/Counter LC7
- Chế độ đầu tiên ta để ở chế độ counter
- Chức năng tiếp theo ta chuyển thành count xung Ud-C
- Tiếp đến chỉnh chế độ ngõ ra là khi đạt giá trị SV thì sáng 1 lần rồi tắt
- Chế độ tiếp theo là tốc độ đếm, ta sẽ để là 1000 count trên giây
- Dấu chấm của hệ số nhân ta sẽ di chuyển lên cao hơn
- Hệ số nhân với xung nhập là 0.06
---> Vậy là ta đã set up thành công.4. Đo góc xoay bằng rotary encoder HE50B-8-100-3-T-24
Trong thí nghiệm sử dụng Encoder để đo góc xoay, và cứ xoay được 1 vòng thì output sáng và số góc tự reset về không thay vì tăng hơn 360°, đồng thời cũng hiển thị số vòng đã quay được.
- Mạch đấu nối không thay đổi
- Trước tiên, đã biết là encoder này có 100 xung trên 1 vòng, nghĩa là 100 xung trên 360°
- Lấy 360 chia 100 ta được 3,6 độ trên 1 xung
- Từ hệ số này ta nhập vào chức năng
- Đầu tiên nhấn mode 3s trong bộ timer/counter LC7
- Chế độ đầu tiên ta để ở chế độ batch counter
- Chức năng tiếp theo ta chuyển thành count xung Ud-C
- Tiếp đến mình chỉnh chế độ nghõ ra là khi đạt giá trị SV thì sáng 1 lần rồi tắt
- Chế độ tiếp theo là tốc độ đếm, ta sẽ để là 1000 count trên giây
- Dấu chấm của hệ số nhân ta sẽ di chuyển
- Hệ số nhân với xung mình nhập 3,6
----> Vậy là ta đã set up thành công.
Bắt đầu test mình sẽ chỉnh góc theo dấu đã đánh, mình sẽ nhấn reset để lấy lại góc và xoay thử gần 180 độ nhé.5. Đo tốc độ bằng encoder HE50B-8-100-3-T-24
- Trong thí nghiệm này sẽ sử dụng encoder với ardruino và mạch phân áp
- Chúng ta sẽ sử dụng encoder để do tốc độ xoay, feedback về adruino và hiển thị lên phần mềm Adruino IDE
- Vì Adruino chân tín hiệu đưa vào phải là 5v mà xung tín hiệu ra của Encoder là 12V nên mình làm mạch phân áp xuống 5v bằng trở 680 ohm nối tiếp trở 510 ohm xuống nguồn âm của encoder.
- Cắm mạch vào laptop để nạp code và thử.
6. Video hướng dẫn chi tiết đấu nối và cài đặt
Lời kết
Trong trường hợp các bạn có nhu cầu mua HE50B-8-100-3-T-24, hay có thắc mắc cần tư vấn thêm đừng ngần ngại liên lạc với Amazen thông qua:
- Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
- Email: amazen@amazen.com.vn
Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.