Um encoder incremental é um dispositivo codificador que converte o movimento angular ou a posição de um eixo em um código analógico ou digital para identificar sua posição ou movimento. Os encoders incrementais são amplamente utilizados como encoders rotativos.
Encoders Incrementais
Encoders incrementais podem ser empregados em diversas aplicações que necessitam de feedback de posicionamento e velocidade de motores, incluindo servomotores, aplicações industriais e até mesmo em ambientes de serviço pesado.
Um encoder incremental fornece feedback preciso de velocidade e deslocamento, e, devido à simplicidade do sistema, eles são frequentemente uma opção econômica. No entanto, os encoders incrementais fornecem apenas informações de alteração, o que significa que requerem um dispositivo de referência para calcular o movimento absoluto.
Como Funciona um Encoder Incremental?
Um encoder incremental emite uma quantidade específica de pulsos a cada rotação completa do eixo. O sinal de saída pode ser composto por uma única linha de pulsos (canal “A”) ou por duas linhas de pulsos (canais “A” e “B”) que estão deslocadas em relação uma à outra para determinar a rotação. Essa diferença de fase entre os dois sinais é conhecida como quadratura.
A configuração típica de um encoder incremental inclui uma montagem para o eixo, uma placa de circuito impresso e uma tampa. A placa de circuito impresso contém uma matriz de sensores que gera apenas dois sinais principais para fins de medição de posição e velocidade.
Opcionalmente, sinais adicionais podem ser fornecidos:
Um índice ou canal “Z” pode ser incluído como um sinal de pulso por rotação para fins de verificação e contagem de pulsos nos canais “A” e/ou “B”. Esse índice pode ser referenciado (gated) aos canais “A” ou “B” em diferentes estados, ou pode ser não-referenciado (ungated) e variar na largura dessas fases.
Os canais de comutação (U, V, W) também podem ser fornecidos em alguns encoders. Esses sinais são alinhados com os enrolamentos de comutação encontrados nos servomotores e garantem que o inversor ou amplificador desses motores aplique corrente a cada enrolamento na sequência correta e no nível adequado.
Alternativas de Encoders Rotativos Incrementais
Embora os encoders incrementais sejam amplamente usados em muitas aplicações de feedback, existem alternativas, como resolvers e encoders absolutos, que podem ser escolhidas com base nos requisitos e no ambiente da aplicação.
Encoders Incrementais vs. Resolvers
Os resolvers são dispositivos eletromecânicos que antecedem os encoders, e sua tecnologia remonta à Segunda Guerra Mundial. Eles funcionam com base em campos magnéticos e são conhecidos por sua robustez em ambientes extremos de temperatura, radiação, vibração e choque. No entanto, os resolvers emitem apenas dados analógicos, o que pode requerer eletrônica especializada.
Encoders Incrementais vs. Encoders Absolutos
Os encoders absolutos são preferidos em aplicações em que a precisão de velocidade e posição, a tolerância a falhas e a interoperabilidade são essenciais. Eles podem reter informações sobre a posição mesmo após desligamentos e reinicializações do sistema, o que os torna ideais para aplicações de alta precisão, como CNC, medicina e robótica.
Usos e Aplicações Típicas de Encoders Incrementais
Encoders incrementais são versáteis e podem ser personalizados para atender a uma variedade de aplicações. As principais categorias de aplicações baseadas no ambiente de serviço incluem:
- Serviço Pesado (Heavy-Duty): Ambientes rigorosos com alta probabilidade de contaminação, umidade, temperaturas extremas e choque e vibração, comuns nas indústrias de papel, celulose, aço e madeira.
- Industrial (Industrial Duty): Ambientes de fábricas gerais que requerem classificações IP padrão e especificações moderadas de choque, vibração e temperatura, encontrados em setores como alimentos e bebidas, têxteis e automação industrial.
- Serviço Leve/Servo (Light Duty/Servo): Ambientes controlados com requisitos de alta precisão e temperatura, frequentes em aplicações de robótica, eletrônica e semicondutores.
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