Encoder óptico: comparativo com encoder magnético

Encoder óptico: comparativo com encoder magnético

O coração de um encoder rotativo é a maneira como ele fornece informações – esse é sensor do encoder.

Um encoder pega as informações posicionais e de velocidades e, em seguida, fornece um sinal enviado que será enviado à aplicação.

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O tipo de sistema é categorizado pelo método com que as informações de controle são determinadas. Existem duas categorias principais:

  • Encoders ópticos,
  • Encoders magnéticos

As diferenças na maneira como os encoders magnéticos e ópticos coletam informações levam em consideração a diferença de desempenho em diferentes ambientes operacionais.

Compreender como os encoders magnéticos e ópticos funcionam pode ajudar a determinar que tipo de encoder rotativo é mais adequado para sua aplicação.

O que é um encoder óptico?

Um encoder óptico é um tipo de encoder rotativo que usa um sensor para identificar a mudança de posição à medida que a luz passa através de uma roda ou disco padronizado.

Há quatro componentes em um encoder de eixo óptico:

  • Uma fonte de luz (uma luz LED)
  • Um sensor
  • Um disco móvel
  • Uma máscara fixa

 

O LED ilumina através de um lado do encoder óptico.

A roda ou disco do encoder possui uma série de faixas, semelhantes às ranhuras concêntricas em um LP.

A máscara possui uma faixa correspondente para cada faixa no disco do encoder óptico, e pequenas perfurações, chamadas janelas, são cortadas ao longo das faixas da máscara.

À medida que o disco se move, diferentes janelas da máscara são cobertas ou abertas, mostrando o movimento e a posição do eixo do encoder. Cada arco na rotação indica uma posição diferente e possui um padrão diferente de janelas abertas / fechadas.

O sensor atrás da máscara identifica o padrão de iluminação e fornece um sinal ao driver de saída.

Cada sensor representa um único sinal para o encoder óptico. Uma faixa pode conter dois sensores, que são deslocados para fornecer dois sinais ligeiramente diferentes produzidos ao mesmo tempo.

Esses sinais de deslocamento podem ser usados ​​pelo mecanismo do encoder óptico para determinar informações de movimento mais detalhadas, como velocidade. Uma segunda faixa pode ser usada para fornecer um pulso de índice uma vez por rotação, fornecendo um método para orientar os sinais.

Um modelo ainda mais confiável para os encoders ópticos de máscara básicos são os encoders rotativos ópticos de matriz de sensores em fase.

Os encoders ópticos de matriz de sensores em fase usam várias saídas de sinal para calcular a média em conjunto para criar um único sinal que é entregue pelo mecanismo.

Esses múltiplos sinais usados ​​por um encoder de eixo óptico são chamados de matriz.

Ao usar médias em vez de uma única leitura, os encoders ópticos de matriz de sensores em fase têm sinais muito mais estáveis ​​para que possam ser usados ​​em ambientes menos estáveis, como mineração ou fabricação pesada, onde vibrações ou choques podem afetar um encoder de eixo óptico de máscara tradicional.

Eles exigem menos precisão durante a instalação do que os encoders ópticos de máscara tradicionais.

 

A tecnologia dos mecanismos magnéticos

Um encoder magnético usa o mesmo princípio para determinar uma posição que um encoder de eixo óptico, mas usa campos magnéticos ao invés da luz.

Com um encoder magnético, uma grande roda magnetizada gira sobre uma placa de sensores magneto-resistivos.

Assim como a roda ou o disco do encoder gira sobre a máscara para deixar a luz passar em padrões previsíveis, a roda causa respostas previsíveis no sensor, com base na força do campo magnético.

A resposta magnética é alimentada através de um circuito elétrico de condicionamento de sinal.

O número de pares de pólos magnetizados no pólo da roda, o número de sensores e o tipo de circuito elétrico trabalham juntos para determinar a resolução do encoder magnético.

A chave para usar o magnetismo como elemento para produzir um sinal é que ele não é afetado por ambientes muito exigentes – incluindo poeira, umidade e temperaturas extremas e choques.

Aplicações para encoders ópticos

Os mecanismos do encoder óptico podem ser incrivelmente precisos, com alguns projetos atingindo 4 milhões de contagens por rotação. Isso faz do encoder óptico uma opção desejável para a resolução, desde equipamentos de escritório como mouses de computadores e copiadoras a equipamentos médicos.

Com a tecnologia de arranjo faseado, um encoder óptico está cada vez mais apto a funcionar em ambientes muito mais exigentes, que exigem uma combinação de durabilidade e resolução, como operações de guindaste e orientação automática de veículos.

Ainda assim, os ambientes operacionais mais adversos podem exigir a durabilidade física dos encoders magnéticos.

A pergunta a fazer é o que mais importa para o desempenho de sua aplicação: precisão dos encoders ópticos ou capacidade dos encoders magnéticos de suportar o ambiente operacional?

Sobre a Dynapar

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