Resolvers และ Encoders คือ อุปกรณ์ที่วัดตำแหน่งการหมุนของเพลา โดยแปลงการเคลื่อนที่เชิงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า แต่ Resolvers มีประวัติการใช้งานที่ยาวนานกว่า ในช่วงแรกเริ่ม Resolvers ได้ถูกนำมาใช้ในงานทางการทหาร แต่ด้วยการออกแบบที่แข็งแรงทนทาน จึงถูกนำมาปรับใช้สำหรับงานในด้านอุตสาหกรรมในเวลาต่อมา
ปัจจุบัน Encoders กำลังเข้ามาแทนที่ Resolvers ในหลายๆ แอปพลิเคชัน แต่อะไรคือแรงผลักดันในการเปลี่ยนจาก Resolvers ไปยัง Encoders และทั้งสองอุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับงานประเภทใด วันนี้เราจะมาอธิบายให้คุณได้เข้าใจกัน
Resolvers จะมีการออกแบบที่คล้ายคลึงกับมอเตอร์ ซึ่งประกอบไปด้วย “โรเตอร์” ที่มีขดลวดหลัก(อ้างอิง) และ “สเตเตอร์” ที่มีขดลวดทุติยภูมิ2 อัน ได้แก่ ไซน์ (SIN) และโคไซน์ (COS) ซึ่งจะแบ่งออกเป็น 90 องศาโดยอัตโนมัติ เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกนำไปใช้กับขดลวดโรเตอร์ แรงดันไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดขึ้นในขดลวดสเตเตอร์ แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้เท่ากับค่าของแรงดันอ้างอิงคูณด้วยไซน์หรือโคไซน์ของมุมของเพลาอินพุตจากจุดศูนย์ อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าแสดงถึงตำแหน่งที่แน่นอนของเพลา และตัวแปลงเป็นตัวแปลงดิจิตอล (RDC) เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าทั้งสองเพื่อกำหนดตำแหน่งเพลา
นี่คือสิ่งที่ Resolvers มีมากกว่า Encoders ทำให้ Resolvers นั้นเหมาะสำหรับการใช้งานที่ค่อนข้างหนัก เช่น อุปกรณ์ทางทหาร การบินและอวกาศ หนึ่งในประโยชน์ที่สำคัญที่สุดของ Resolvers คือ การที่ไม่มีออพติคอลที่ละเอียดอ่อน จึงช่วยให้ทนต่อการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกได้สูงกว่า Encoders นอกจากนี้ Resolvers ยังทนต่อสัญญาณรบกวนไฟฟ้า และถึงแม้จะไม่มีอุปกรณ์จำพวกโซลิดเสตท ตัว Resolvers ก็ยังสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าและมีความทนทานโดยรวมที่สูงกว่า Encoders มาก
ถึงแม้ว่าข้อดีของ Resolvers จะมีมากกว่า แต่ Encoders ก็ยังเป็นเทคโนโลยีที่ถูกเลือกใช้งานในหลายๆแอพพลิเคชัน เหตุผลหนึ่งก็คือ ความซับซ้อนสัมพัทธ์ในการรวม Resolvers เข้าไปในระบบ วงจรตัวแปลงและตัวกรองที่จำเป็นสำหรับการแปลงสัญญาณอนาล็อกของ Resolvers จะต้องผสานรวมอย่างระมัดระวังและ "ปรับ" ให้เป็นระบบไดรฟ์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้มีราคาหลายเท่า (3-5x) ของ Resolvers ซึ่งทำให้ระบบ Resolvers มีราคาแพงมาก ในทางกลับกัน Encoders เป็นอุปกรณ์ดิจิตอล ดังนั้น การเชื่อมต่อกับระบบควบคุมจึงค่อนข้างง่ายและไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือวงจรที่ซับซ้อน
ในด้านประสิทธิภาพการทำงาน Encoders มีน้ำหนักและแรงเฉื่อยในการหมุนต่ำกว่า Resolvers ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีอัตราเร่งและอัตราการชะลอตัวสูง นอกจากนี้ อัตราการแปลงของ RDC จะจำกัดความเร็วสูงสุดของ Resolvers และจะทำให้สูญเสียความแม่นยำเมื่อแอปพลิเคชันพบการเปลี่ยนแปลงความเร็วอย่างฉับพลัน ซึ่งมักจะเป็นกรณีของเซอร์โวมอเตอร์
โดยทั่วไปความแม่นยำของ Encoders จะอยู่ในช่วง 20 อาร์ควินาทีซึ่งดีกว่าช่วงความแม่นยำของ Resolvers ที่อยู่ในช่วง 3 อาร์คนาทีมาก ข้อดีอีกประการที่ทำให้ Encoders เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจมากขึ้น คือ สามารถอัพเกรดได้โดยการเปลี่ยน Feedback element และการเปลี่ยนซอฟต์แวร์ ในขณะที่การแก้ไข Resolvers อาจต้องการการเปลี่ยนแปลง ตัวแปลง ตัวกรองแรงดัน และความถี่
เมื่อเปรียบเทียบทั้งประโยชน์และข้อจำกัดของ Resolvers และ Encoders แล้ว อีกปัจจัยที่สำคัญที่จะช่วยในการตัดสินใจก็คือ สภาพแวดล้อม ซึ่งถ้าเป็นแอพพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับแรงกระแทก แรงสั่นสะเทือน หรืออุณหภูมิสูง Resolvers อาจจะเป็นทางเลือกที่เหมาะสม เพราะฉะนั้น ในการเลือกอุปกรณ์ที่ใช้ในการสร้างหุ่นยนต์บางประเภทที่ต้องการการทำงานที่หนักหน่วง ก็ยังมีความจำเป็นต้องใช้การกำหนดตำแหน่งโดยใช้ Resolvers เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานของหุ่นยนต์ในปัจจุบันมีการนำหุ่นยนต์ไปประยุกต์ใช้หลายหลายมากขึ้น และ สภาพแวดล้อมที่หลากหลายมากขึ้น แต่ในลักษณะงานที่มีความไม่หนักมากหรือสภาพแวดล้อมที่ดี หุ่นยนต์ที่ใช้สำหรับงานประเภทนี้ ก็ยังมีความนิยมในการใช้ Encoders ในการกำหนดตำแหน่งของหุ่นยนต์เช่นกัน
