Un codificador incremental es un dispositivo codificador que convierte el movimiento angular o la posición de un eje en un código analógico o digital para identificar la posición o el movimiento. Los codificadores incrementales son uno de los codificadores rotativos más utilizados. Los codificadores incrementales se pueden utilizar en aplicaciones de posicionamiento y retroalimentación de velocidad del motor, incluidas aplicaciones servo/ligeras, industriales o de servicio pesado. Los codificadores incrementales proporcionan una excelente retroalimentación de velocidad y distancia y, dado que hay pocos sensores involucrados, el sistema es simple y económico. Los codificadores incrementales se limitan a proporcionar información de cambio, por lo que los codificadores necesitan un dispositivo de referencia para calcular el movimiento.
1. ¿Cómo funcionan los codificadores incrementales? ¡Cómo funcionan los codificadores incrementales!
Los codificadores incrementales proporcionan un número específico de pulsos durante una revolución del codificador. La salida puede ser una sola línea de pulsos (canal "A") o dos líneas de pulsos (canales "A" y "B"), que están compensadas para determinar la rotación. Esta fase entre las dos señales se llama cuadratura. En los codificadores ópticos incrementales, un conjunto típico consta de un conjunto de eje, una PCB y una cubierta. La PCB contiene una serie de sensores que crean solo las dos señales principales de posición y velocidad.
Con codificadores ópticos incrementales, el sensor óptico detecta la luz a medida que pasa a través del disco marcado. El disco se mueve a medida que gira el conjunto del husillo y la PCB convierte la información en pulsos. Para los codificadores magnéticos incrementales, el sensor óptico se reemplaza por un sensor magnético y el disco giratorio contiene una serie de polos magnéticos.
Opcionalmente se pueden proporcionar señales adicionales:
El canal índice o "Z" se puede proporcionar como una señal de pulso por revolución para la verificación del recuento de pulsos en los canales A y/o B. Este índice se puede controlar en varios estados de A o B. También puede no estar controlado y tener diferentes anchos. Algunos codificadores también pueden proporcionar canales de conmutación (U, V, W). Estas señales se alinean con los devanados de conmutación del servomotor. También aseguran que los controladores o amplificadores de estos motores apliquen corriente a cada devanado en el orden correcto y al nivel correcto.
2. ¿Qué productos puede reemplazar el codificador rotatorio incremental entre sí?
Si bien los codificadores incrementales se usan comúnmente en muchas aplicaciones de retroalimentación, los resolutores y los codificadores absolutos ofrecen alternativas según los requisitos de la aplicación y el entorno.
* Codificador incremental y analizador.
Los resolutores son precursores electromecánicos de los codificadores, basados en tecnología que se remonta a la Segunda Guerra Mundial. La corriente crea un campo magnético a lo largo del devanado central. Hay dos devanados mutuamente perpendiculares. Un devanado se fija en su lugar y el otro se mueve a medida que se mueve el objeto. Los cambios en la fuerza y posición de los dos campos magnéticos que interactúan permiten al resolutor determinar el movimiento del objeto.
La simplicidad del diseño del resolutor le permite funcionar de manera confiable incluso en condiciones extremas, desde rangos de temperatura fría y caliente hasta exposición a radiación e incluso perturbaciones mecánicas causadas por vibraciones y golpes. Sin embargo, la tolerancia del analizador con el ensamblaje de la fuente y la aplicación se produce a expensas de su capacidad para trabajar en diseños de aplicaciones complejos, ya que no puede producir datos suficientemente precisos. A diferencia de los codificadores incrementales, los resolutores solo generan datos analógicos, lo que puede requerir electrónica especializada para conectarse.
* Codificador incremental y codificador absoluto
Los codificadores absolutos funcionan donde la velocidad y la precisión de la posición, la tolerancia a fallos y la interoperabilidad son más importantes que la simplicidad del sistema. Un codificador absoluto es capaz de "saber dónde está" en función de su posición en caso de un corte de energía del sistema y se reinicia si el codificador se mueve durante el corte.
El codificador absoluto conoce la información de posicionamiento; no necesita depender de componentes electrónicos externos para proporcionar un índice básico de la posición del codificador. Especialmente en comparación con los resolutores y los codificadores incrementales, la clara ventaja de los codificadores absolutos es cómo su precisión de posicionamiento afecta el rendimiento general de la aplicación, por lo que a menudo es el codificador elegido para aplicaciones de alta precisión como CNC, médicas y robótica.
3. El uso y aplicación del codificador incremental.
Los codificadores incrementales están diseñados para ser versátiles y personalizables para adaptarse a una variedad de aplicaciones. Las tres amplias categorías de aplicaciones basadas en entornos son:
* Servicio pesado: Ambientes hostiles con alto potencial de contaminación y humedad, requisitos de temperatura más alta, golpes y vibraciones, como se ve en las fábricas de pulpa, papel, acero y madera.
* Aplicaciones industriales: entornos operativos generales de fábrica que requieren clasificaciones IP estándar, impactos moderados, vibraciones y especificaciones de temperatura, como se ve en fábricas de alimentos y bebidas, textiles y automatización de fábricas en general.
* Ligero/Servo: Entornos controlados con requisitos de alta precisión y temperatura, como robótica, electrónica y semiconductores.