Encoder Absoluto e Incremental

Introdução:

        O encoder é um dispositivo usado na automação industrial que transforma o movimento rotatório em um trem de impulsos elétricos servindo para determinar o deslocamento de movimentos circulares ou lineares. Existem dois tipos de encoderds: Encoder Absoluto e Encoder Incremental. O encoder incremental gera um pulso para cada unidade de deslocamento. O encoder absoluto gera um código binário para cada unidade de deslocamento. Os dois sistemas usam  a detecção fotoelétrica onde o trem de pulsos é gerado pela passagem da luz através de um disco codificado firmemente encaixado ao eixo de um motor ou em dispositivos mecânicos que transformem o deslocamento linear em deslocamento circular. Este sistema pode ser usado para detectar a posição de distâncias superior a 0,01mm.

        A conexão do encoder com o eixo do motor deve ser feita através de um sistema de amortecimento que consiste em uma espécie de mola que amortecem as acelerações e desacelerações do sistema evitando danificar o disco codificado do encoder, este componente é chamado de acoplamento flexível.

Diagrama De um encoder incremental.

Encoder Incremental:

Encoder incremental gera um certo número de impulsos por revolução. O número de um impulso representa medida da distância básica movida (angular ou linear), um circuito eletrônico deverá contar o número de pulsos para determinar  a distância total percorrida.

Este tipo de encoder por gerar somente uma seqüência de pulsos ele por si só não informa a posição, este sinal precisa ser tratado por um controle eletrônico para a determinação da posição.

Este controle deverá ter uma rotina inicial que desloque o sistema mecânico para uma posição de referência zero, esta rotina deverá ser acionada sempre que a máquina for ligada, pois a contagem é perdida quando a ma´quina é desligada.

A posição do sistema deve ser calculada pelo sistema através da soma ou subtração dos pulsos recebidos pelo encoder para a determinação da distância percorrida, para facilitar esta função o encoder absoluto pode possuir saídas auxiliares para permitir ao sistema de controle detectar se o encoder esta girando no sentido horário ou anti-horário, além disto alguns tipos de encoders possuem uma saída auxiliar que indica a posição zero graus do encoder. Estas saídas auxiliares são chamadas de: Index 0 para indicar a posição zero, “A” para gerar  o pulso em quadradura e “B” para gerar o pulso complementar  de 90 graus em relação ao sinal “A”.

Ao determinar ou trocar o encoder o técnico deverá levar em conta a tensão de saída, abaixo estão relacionadas os principais níveis de tensão usados na indústria :

        5V DC TTL para conexão à circuitos do tipo TTL usando microcontroladores ou computadores.

        10-30V DC  para aplicação em circuitos com controle usando CLP.

Outro ponto importante é a freqüência máxima de acionamento acima da qual o sinal de saída já não apresenta um forma de onda que possa ser processada corretamente, em geral esta freqüência fica em torno de 300 KHz.

Encoder de eixo oco:

Este encoder é usado quando não há espaço suficiente para a montagem de um encoder com eixo, ou quando o encoder está sujeito a altas acelerações.

O encoder de eixo oco (RO) é caracterizado por um junção que está no estator e que compensa os erros de alinhamento e deslocamento entre os eixos, isto permite que o eixo principal esteja conectado diretamente ao eixo oco do encoder.

O disco codificado é firmemente fixado ao eixo oco do encoder e a detecção é igual a do encoder de eixo sólido.

Encoder Absoluto:

O encoder absoluto fornece um valor numérico específico (codificado) para cada posição angular.

Este código de valores está disponível imediatamente após o aparelho ser ligado. O disco codificado é firmemente montado no eixo e dividido em segmentos separados que são alternadamente transparente ou opaco gerando um código.

A fonte de luz emite um feixe de luz orientado paralelamente que ilumina todos os segmentos do disco codificado, foto sensores recebem a luz modulada e convertem esta luz em sinais que são tratados e digitalizados fornecendo uma saída na forma de onda quadrada via driver e cabo.

O encoder absoluto pode ser dividido em dois tipos:

        Giro simples (single-turn) onde o sinal de saída gera uma seqüência de sinais por giro.

        Giro múltiplo (multi-turn) onde o sinal de saída gera múltiplas seqüências em um giro do eixo, estes múltiplos giros são gerados por um sistema mecânico.

 

Diagrama de um encoder incremental.Princípio do giro-simples:

        Este tipo de encoder divide uma revolução mecânica de (0º a 360º) em certo número de passos mesuráveis. Os valores são repetidos após cada revolução. A resolução máxima de um encoder normal é de 4096, isto é 360 graus são divididos em 4096 sinais.

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