อุปกรณ์เข้ารหัส (encoder)  เป็นทรานสดิวเซอร์ (transducer) ที่ให้สัญญาณดิจิตอลในรูปแบบของไบนารี่ที่สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งและระยะทาง มีลักษณะรูปร่างแบบแผ่นยาวหรือเป็นแผ่นกลมขึ้นอยู่กับลักษณะการนำไปใช้งานวัดตำแหน่งหรือระยะแบบเชิงเส้นหรือเชิงมุม อุปกรณ์ชนิดนี้ทำงานร่วมกับเซนเซอร์ทางแสง  (photo sensor/opical sensor) หรือเซนเซอร์ที่อาศัยอำนาจแม่เหล็ก (magnetic sensor) โดยการได้มาของสัญญาณทางด้านเอาต์พุตสำหรับเซนเซอร์นั้น อาศัยหลักการตัดต่อลำแสงระหว่างตัวรับและตัวส่งแสงจากแถบทึบแสงของอุปกรณ์เข้ารหัส หรืออาศัยหลักการตัดผ่านสนามแม่เหล็ก ในขณะที่มีการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนตำแหน่ง ลักษณะโครงสร้างของอุปกรณ์เข้ารหัส ชนิดเชิงเส้นและชนิดเชิงมุม ดังแสดงในรูป

  

 

รูปที่ 1 อุปกรณ์เข้ารหัสในรูปแบบ (ก) เชิงเส้น และ (ข) เชิงมุม

(ที่มา: นวภัทรา และ ทวีพล, 2555)

 

อุปกรณ์เข้ารหัสแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้

• ชนิดวัดความเร็ว (tachometer type) โดยอุปกรณ์เข้ารหัสชนิดวัดความเร็ว ให้สัญญาณเอาต์พุตเดียว (single output signal) มีรูปแบบโครงสร้างที่ง่ายถ้าการเคลื่อนที่เป็นไปในทิศทางเดียว ในกรณีที่มีการเคลื่อนที่ในทิศทางย้อนกลับด้วย อาจส่งผลต่อการตรวจจับพัลส์และทำให้เกิดความผิดพลาด (error) ในการวัดขึ้น  เหมาะสำหรับนำมาใช้วัดความเร็วมากกว่าการวัดระยะทางหรือระยะกระจัด ตัวอย่างการใช้งาน เช่น การวัดความเร็วรอบของเพลา เป็นต้น
•  ชนิดเพิ่มค่า (incremental type) มีการเข้ารหัสอย่างน้อยสองหรือสามช่องทาง (track) เพื่อแก้ปัญหาการตรวจจับการเคลื่อนที่ในทิศทางย้อนกลับ  เหมาะสำหรับการตรวจจับจำนวนรอบการเคลื่อนที่หรือการคำนวณระยะทางการเคลื่อนที่
• ชนิดสัมบูรณ์ (absolute type) มีการเข้ารหัสอย่างน้อย 4 ช่องทาง (track) หรือมากกว่า สามารถตรวจจับตำแหน่งและระยะการเคลื่อนที่รวมถึงทิศทางการหมุนตามเข็มหรือทวนเข็มนาฬิกาได้อย่างดี

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์เข้ารหัส ได้แก่ การติดตั้งภายในเครื่องบรรจุข้าว หรือบรรจุของเหลว (filling) ชนิดต่าง ๆ ซึ่งอาศัยหลักการทำงานที่เหมือนกัน โดยอุปกรณ์เข้ารหัสนี้ติดตั้งอยู่กับมอเตอร์ทำงานร่วมกับเซนเซอร์แสง เพื่อทำหน้าที่ตรวจจับความเร็วของมอเตอร์ และตำแหน่งเพลาของโรเตอร์ โดยเมื่ออุปกรณ์เข้ารหัสตรวจจับได้ว่ามอเตอร์หมุนไปเป็นมุมตามที่กำหนดไว้แล้ว จะส่งสัญญาณทางด้านเอาต์พุตให้กับระบบควบคุมเพื่อหยุดการทำงานของมอเตอร์ จากนั้นระบบจะสั่งให้ตัวบรรจุทำงานเพื่อบรรจุข้าวหรือของเหลวลงในบรรจุภัณฑ์ เมื่อบรรจุได้น้ำหนักตามที่กำหนดแล้ว ระบบควบคุมจะสั่งให้มอเตอร์หมุนเพื่อส่งให้บรรจุภัณฑ์ชุดเก่าเคลื่อนที่ออกและชุดใหม่เคลื่อนที่เข้ามา

 

 

 รูปที่ 2 อุปกรณ์เข้ารหัสลักษณะต่างๆ

(ที่มา: http://www.turck-usa.com/products/encoders)

 

 

 ที่มา: การวัดและเครื่องมือวัด ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (นวภัทรา และ ทวีพล, 2555)

        : http://www.turck-usa.com/products/encoders