Keterangan
Optical Shaft Encoder adalah sensor digital yang mengukur putaran poros menggunakan disk encoder internal. Rumah Optical Shaft Encoder memiliki tiga lubang pemasangan beralur untuk memudahkan pemasangan pada struktur robot.
Rumah tersebut juga memiliki penutup yang dapat dilepas yang memungkinkan pembersihan dan pemeriksaan disk enkoder internal. Di bagian tengah rumah terdapat pusat cakram enkoder. Hub ini memungkinkan poros persegi dimasukkan melaluinya dan saat poros berputar, ia akan memutar cakram enkoder internal.
| Kabel "Atas" dan "Bawah" |
Optical Shaft Encoder merupakan salah satu sensor seri 3-Wire. Dari sisi rumah sensor terdapat dua kabel 3-kawat. Kabel “Atas” adalah kabel yang paling dekat dengan lubang pemasangan rumah dan kabel “Bawah” adalah kabel yang paling dekat dengan hub enkoder tengah.
Sensor 3-Wire ini kompatibel dengan V5 Robot Brain atau Cortex. Kabel sensor dapat diperpanjang menggunakan Kabel Ekstensi 3-Kawat.
Agar Optical Shaft Encoder dapat berfungsi dengan V5 Brain, kedua kabel sensor harus sepenuhnya dimasukkan ke dalam Port 3-Kabel V5 Brain. Untuk mengukur putaran poros searah jarum jam sebagai arah positif/maju, kabel "Atas" perlu dicolokkan ke port 3-Wire dan kabel "Bawah" perlu dicolokkan ke port 3-Wire berikutnya yang lebih tinggi. Catatan: hanya pasangan port tertentu yang akan berfungsi (AB, CD, EF, dan GH).
Misalnya, kabel "Atas" pada sensor dapat dicolokkan ke port 3-Wire A, lalu kabel "Bawah" perlu dicolokkan ke port 3-Wire B. Sensor akan berfungsi jika kabel-kabel ini dibalik, namun putaran searah jarum jam akan diukur sebagai arah negatif/terbalik.
Optical Shaft Encoder tersedia dalam Advance Sensor Kit atau tersedia sebagai paket isi 2 dan dapat dibeli di sini.
| Encoder Poros Optik | Port 3-Kabel |
Cara Kerja Optical Shaft Encoder:
Seperti disebutkan sebelumnya, Optical Shaft Encoder mempunyai cakram encoder internal dengan hub pusat untuk memasukkan poros dan akan berputar saat poros berputar. Cakram ini memiliki celah-celah kecil di sekeliling keliling cakram.
| Disk Encoder Poros Optik |
Di atas satu sisi tepi cakram terdapat dua saluran lampu LED IR dan di sisi lainnya terdapat dua saluran sensor cahaya IR. Cahaya terhalang saat cakram berputar dari satu slot ke slot berikutnya. Ketika ini terjadi, sensor mendeteksinya dan mengirimkan pulsa sinyal digital ke V5 Brain. Denyut ini menunjukkan poros telah memutar satu slot. Ada 90 slot, jadi 90 pulsa menunjukkan poros telah melakukan 1 putaran penuh.
| Diagram Fase Saluran Sinyal |
Dua saluran sensor diatur sedemikian rupa sehingga pulsa sinyalnya berbeda fase sebesar 90o. Hal ini memungkinkan sinyal dari Optical Shaft Encoder untuk menunjukkan arah putaran cakram/poros encoder.
Misalnya, jika fase tersebut memiliki saluran satu sebagai pulsa utama, Otak V5 membacanya saat poros berputar searah jarum jam; atau jika pulsa utama berasal dari saluran dua, ini menunjukkan putaran berlawanan arah jarum jam. Hal ini tidak hanya memungkinkan Otak V5 menentukan arah putaran poros, tetapi juga memungkinkan Otak menambah atau mengurangi pembacaan untuk mendapatkan nilai bersih seberapa banyak poros telah berputar.
| Menentukan Jarak |
Optical Shaft Encoder perlu dipasangkan dengan bahasa pemrograman seperti VEXcode VEXcode Pro V5 untuk membuat program pengguna bagi Otak untuk memanfaatkan pulsa sinyal guna mengendalikan perilaku robot.
V5 Brain bersama dengan program pengguna dapat digunakan untuk mengubah pulsa dari Optical Shaft Encoder menjadi arah putaran poros, jumlah putaran poros, dan kecepatan putaran poros. Jika ukuran roda penggerak robot disertakan dalam program pengguna, jarak yang ditempuh robot dan kecepatan robot juga dapat ditentukan/dikendalikan dengan menggunakan sensor.
| Bagian Dalam Encoder Poros Optik |
Catatan: Jika slot cakram enkoder di dalam Enkoder Cakram Optik tersumbat oleh debu dan kotoran, pembacaan sensor tidak akan akurat lagi. Merupakan praktik yang baik untuk sesekali melepaskan penutup dari rumah dan menggunakan udara kalengan untuk meniup keluar material yang lepas dari bagian dalam sensor.
Penggunaan Umum Encoder Poros Optik:
Seperti disebutkan sebelumnya, Optical Shaft Encoder dapat mengukur arah putaran poros, jumlah putaran poros, dan kecepatan putaran poros. Namun, V5 Smart Motors juga memiliki enkoder internal yang sangat baik yang dapat mengukur nilai yang sama tanpa memerlukan sensor tambahan. Meskipun demikian, ada beberapa aplikasi di mana Optical Shaft Encoder dapat memberikan beberapa pembacaan yang berharga. Beberapa contohnya adalah:
Memvisualisasikan nilai program: Dalam pengaturan kelas, Optical Shaft Encoder dapat menyediakan akses mudah ke nilai putaran poros atau kecepatan poros. Apakah poros digunakan pada manipulator seperti lengan atau untuk roda pada drivetrain, nilai yang dikumpulkan dari sensor dapat dicetak ke layar sentuh berwarna V5 Brain atau tampilan LED V5 Controller. Hal ini akan memungkinkan siswa untuk melihat secara langsung nilai-nilai yang digunakan program pengguna mereka untuk mengubah perilaku robot.
Pembacaan rasio Input/Output: Penggunaan lain yang hebat dari Optical Shaft Encoder di kelas adalah dengan mempelajari sproket dan rasio roda gigi. Optical Shaft Encoder dapat ditempatkan pada poros keluaran sisi penggerak dari rasio sproket/roda gigi. Rasio transfer daya 1:1 dapat digunakan untuk merekam pembacaan keluaran yang diharapkan untuk Optical Shaft Encoder ketika V5 Smart Motor diatur ke daya/kecepatan tertentu untuk sisi "penggerak" poros input. Kemudian rasio-rasio yang berbeda dapat disusun dan keluaran yang diharapkan untuk rasio tersebut dapat dibandingkan dengan hasil pembacaan untuk keluaran aktual.
Pengujian tanjakan: Aktivitas penyelidikan kelas yang menyenangkan adalah meminta siswa merakit kereta “beroda bebas”. Sistem Kontrol V5 dapat dipasang pada kereta dan Encoder Poros Optik dimasukkan ke salah satu poros kereta. Kemudian program pengguna dapat dibuat untuk mencetak beberapa kecepatan kereta saat meluncur menuruni jalan landai. Siswa kemudian dapat mengubah berbagai aspek dari jalur landai atau kereta dan membandingkan hasil kereta yang menggelinding menuruni jalur landai dengan iterasi berikutnya.
Penggunaan Encoder Poros Optik pada Robot Kompetisi:
Kecepatan roda gila: Beberapa desain roda gila yang canggih menggunakan sistem ratchet untuk menggerakkan roda gila yang melempar bidak permainan bola. Hal ini dilakukan agar saat daya tidak dialirkan ke roda gila oleh V5 Smart Motor, roda gila dapat berputar bebas alih-alih kehilangan energi dari hambatan motor. Dalam jenis desain ini, Optical Shaft Encoder yang dimasukkan ke poros roda gila dapat menyediakan metode yang baik untuk pengukurannya. Catatan: Rentang maksimum untuk pengukuran kecepatan putaran poros yang akurat adalah sekitar 1100 RPM.
| Roda terisolasi/Encoder Poros Optik pada rakitan roda pegas |
Roda Terisolasi/Encoder Poros Optik: Mungkin ada kasus (mendorong bidak permainan atau faktor lainnya) di mana robot dapat mengalami selip roda penggerak. Begitu roda yang digerakkan oleh Motor Cerdas V5 mulai selip, nilai dari enkoder motor tidak lagi berlaku. Dalam kasus ini, Roda Omni-Directional terisolasi dengan Optical Shaft Encoder pada porosnya dapat ditambahkan ke sasis robot untuk mengukur pergerakan robot secara akurat. Disarankan agar rakitan roda ini diberi “pegas” dengan menggunakan karet gelang atau pipa lateks. Desain ini akan memungkinkan roda pengukuran mempertahankan kontak yang memadai dengan permukaan lapangan tanpa mengangkat roda penggerak dari lantai.
| Roda Terisolasi/Encoder Poros Optik |
Jika drivetrain memiliki roda yang tidak digerakkan oleh motor, pilihan lain adalah menempatkan Optical Shaft Encoder pada salah satu poros roda ini.
Apa pun aplikasinya, arah putaran poros, jumlah putaran poros, atau kecepatan putaran poros yang perlu diukur, Optical Shaft Encoder dapat menyediakan sensor yang akurat dan efektif untuk pengukuran tersebut.