Um codificador incremental é um dispositivo codificador que converte o movimento angular ou posição de um eixo em um código analógico ou digital para identificar a posição ou movimento. Os codificadores incrementais são um dos codificadores rotativos mais comumente usados. Os encoders incrementais podem ser usados em aplicações de posicionamento e feedback de velocidade do motor, incluindo aplicações servo/leves, industriais ou pesadas. Os encoders incrementais fornecem excelente feedback de velocidade e distância e, como há poucos sensores envolvidos, o sistema é simples e barato. Os encoders incrementais estão limitados a fornecer informações de alteração, portanto, os encoders precisam de um dispositivo de referência para calcular o movimento.
1. Como funcionam os codificadores incrementais? Como funcionam os codificadores incrementais!
Os encoders incrementais fornecem um número específico de pulsos durante uma revolução do encoder. A saída pode ser uma única linha de pulsos (canal "A") ou duas linhas de pulsos (canais "A" e "B"), que são compensados para determinar a rotação. Esta fase entre os dois sinais é chamada de quadratura. Em codificadores ópticos incrementais, um conjunto típico consiste em um conjunto de fuso, uma placa de circuito impresso e uma tampa. A PCB contém uma série de sensores que criam apenas os dois sinais principais de posição e velocidade.
Com codificadores ópticos incrementais, o sensor óptico detecta a luz conforme ela passa pelo disco marcado. O disco se move conforme o conjunto do fuso gira e a informação é convertida em pulsos pela PCB. Para codificadores magnéticos incrementais, o sensor óptico é substituído por um sensor magnético e o disco rotativo contém uma série de pólos magnéticos.
Opcionalmente, sinais adicionais podem ser fornecidos:
O canal de índice ou "Z" pode ser fornecido como um sinal de pulso por rotação para retorno à posição inicial e verificação de contagem de pulso nos canais A e/ou B. Este índice pode ser bloqueado em vários estados de A ou B. Ele também pode ser não bloqueado e ter larguras diferentes. Alguns encoders também podem fornecer canais de comutação (U, V, W). Esses sinais se alinham com os enrolamentos de comutação do servo motor. Eles também garantem que os drivers ou amplificadores desses motores apliquem corrente a cada enrolamento na ordem correta e no nível correto.
2. Quais produtos o codificador rotativo incremental pode substituir entre si?
Embora os codificadores incrementais sejam comumente usados em muitas aplicações de feedback, os resolvedores e os codificadores absolutos oferecem alternativas dependendo dos requisitos e do ambiente da aplicação.
* Codificador e analisador incremental
Os resolvedores são precursores eletromecânicos dos codificadores, baseados em tecnologia que remonta à Segunda Guerra Mundial. A corrente cria um campo magnético ao longo do enrolamento central. Existem dois enrolamentos mutuamente perpendiculares. Um enrolamento é fixado no lugar e o outro enrolamento se move conforme o objeto se move. Mudanças na força e na posição dos dois campos magnéticos em interação permitem que o resolvedor determine o movimento do objeto.
A simplicidade do design do resolver permite que ele opere de forma confiável mesmo sob condições extremas, desde temperaturas quentes e frias até exposição à radiação e até mesmo distúrbios mecânicos causados por vibração e choque. No entanto, o perdão do analisador quanto à montagem da fonte e do aplicativo prejudica sua capacidade de trabalhar em projetos de aplicativos complexos, uma vez que não pode produzir dados suficientemente precisos. Ao contrário dos encoders incrementais, os resolvedores emitem apenas dados analógicos, o que pode exigir eletrônica especializada para interface.
* Codificador incremental e codificador absoluto
Os encoders absolutos funcionam onde a precisão da velocidade e da posição, a tolerância a falhas e a interoperabilidade são mais importantes do que a simplicidade do sistema. Um codificador absoluto é capaz de “saber onde está” com base em sua posição no caso de uma queda de energia do sistema e reinicia se o codificador se mover durante a interrupção.
O próprio codificador absoluto conhece informações de posicionamento – ele não precisa depender de componentes eletrônicos externos para fornecer um índice de linha de base da posição do codificador. Especialmente em comparação com resolvedores e encoders incrementais, a clara vantagem dos encoders absolutos é como sua precisão de posicionamento afeta o desempenho geral da aplicação, por isso é frequentemente o encoder preferido para aplicações de alta precisão, como CNC, médica e robótica.
3. O uso e aplicação do codificador incremental
Os encoders incrementais são projetados para serem versáteis e personalizáveis para atender a uma variedade de aplicações. As três grandes categorias de aplicativos baseados em ambientes são:
* Serviço Pesado: Ambientes agressivos com alto potencial de contaminação e umidade, requisitos de temperatura, choque e vibração mais elevados, como observado em fábricas de celulose, papel, siderurgia e madeira serrada.
* Aplicações industriais: Ambientes operacionais de fábrica em geral que exigem classificações IP padrão, choque moderado, vibração e especificações de temperatura, como visto em fábricas de alimentos e bebidas, têxteis e automação de fábrica em geral.
* Leve/Servo: Ambientes controlados com alta precisão e requisitos de temperatura, como robótica, eletrônica e semicondutores.