Tipos de codificadores:o guia completo

Sobre os tipos de encoders, o controle de precisão é crucial em aplicações que exigem motores. Quando você tem problemas de controle de precisão em seus circuitos, a primeira coisa que vem à mente é um motor de passo.

No entanto, nem todas as situações exigem medidas tão extremas. Portanto, se você precisa de controle preciso para projetos menores, como um eixo de motor rotativo, está lendo o artigo certo.

Uma solução fácil para esses problemas é um motor de encoder.

Encoders são soluções mais baratas e simples para problemas de controle de precisão. Mas, pode ser difícil entender como isso funciona.

Felizmente, escrevemos este artigo para mostrar como um codificador funciona, os tipos e as várias aplicações.

Você está pronto? Vamos mergulhar!

O que é um Motor Codificador

Se você estiver em uma situação em que um motor de passo é ineficiente e caro - o motor do codificador é o que você precisa.

Ao contrário do motor de passo, o motor do codificador possui um codificador rotativo na parte traseira que envia sinais de feedback para o sistema.

Como? Bem, ele usa o codificador rotativo para rastrear a posição e a velocidade do eixo do motor.

Aqui está a melhor parte.

Existe uma grande variedade de motores de encoder no mercado. Alguns desses motores são absolutos ou incrementais, enquanto outros são magnéticos ou ópticos.

Em outras palavras, o tipo de codificador depende em grande parte do tamanho, forma e tipo de aplicação.

Diagrama do codificador

Como funciona um codificador

Existem duas saídas em qualquer codificador rotativo com rótulos A e B. Às vezes, essas duas saídas executam funções semelhantes, que são a criação de sinais. Esses sinais podem ser magnéticos, ópticos e resistivos. O mais comum é o codificador óptico que emite sinais com base na interrupção da luz.

Aqui está um exemplo para tornar as coisas mais fáceis de entender. Dependendo do fabricante, podemos pensar em encoders rotativos como pontos dentro do encoder feitos com GND ou Vcc (Voltage common collector). Quando um movimento de rotação no encoder, o terminal comum toca o terminal A ou o terminal B.

Se o encoder girar no sentido horário, o contato A irá primeiro para cima, seguido pelo contato B. Em outras palavras, sempre haverá uma mudança de fase de 90 graus, independentemente do sentido de rotação (sentido anti-horário ou horário).

Codificadores binários duplos

Além disso, você pode detectar facilmente essa mudança de fase usando um microcontrolador. Ele ajuda você a determinar a direção de rotação. Depois de fazer isso, você pode aumentar ou diminuir um contador que mostra o RPM ou o grau de rotação se você tiver um motor de encoder redutor.

Tipos de codificadores de motor

Como mencionado anteriormente, existem vários tipos de codificadores com diferentes recursos, formas e tamanhos. No entanto, aqui estão os principais tipos de motores de encoder que você pode encontrar no mercado.

Encoders de motores CA

Os motores CC não são os únicos motores com encoders. Motores CA com encoders também estão disponíveis no mercado. Uma indução AC é uma escolha comum para sistemas de controle e aplicações genéricas. Por quê? Porque tais aplicações têm vida longa e baixo custo. Você pode encontrar esses tipos de motores em tornos que exigem controle de velocidade.

Outra aplicação dos encoders de motores CA é na robótica. O codificador fornece informações sobre a posição e o caminho do movimento do robô, em todos os momentos, durante a aplicação.

Encoders de Motor de Passo

Nós sabemos o que você está pensando. Por que um motor de passo funcionaria com um encoder? Afinal, controle preciso é o que o motor de passo faz melhor.

Mas, este não é o caso.

Embora o motor de passo seja bom em controle preciso, o encoder ainda tem um grande impacto no desempenho do motor de passo. Assim, um codificador de motor de passo é um motor de passo integrado com um codificador.

Chamamos sistemas de motores de passo com integrações de encoder de motores de passo de circuito fechado. Esses motores oferecem mais estabilidade, suavidade e atingem torques mais altos do que seus equivalentes em malha aberta.

Um codificador de motor de passo fornece controle de feedback de malha fechada. Além disso, evita a perda de passo causada pelo motor de passo. Além disso, podemos dividir o codificador do motor de passo em codificadores ópticos e codificadores rotativos.

Encoders de Motor DC

Estes são os tipos mais comuns de motores de encoder que você pode encontrar no mercado. Normalmente, é um motor DC genérico com um codificador magnético preso à sua parte traseira. Na frente, pode haver um conjunto de engrenagens que diminui as RPM e aumenta o torque.

Além disso, o codificador fornece feedback de circuito fechado ao sistema que permite ajustar as rotações por minuto e conduzir para um controle preciso da velocidade.

Em outras palavras, você pode controlar a velocidade do feedback em motores CC. Isso é possível porque o encoder do motor CC oferece um mecanismo que permite medir a velocidade do rotor.

Encoders de servomotor

A aplicação do servo motor tornou-se uma alternativa popular às formas hidráulicas, pneumáticas e algumas outras formas de movimento eletromecânico.

Além disso, você pode usar servomotores com codificadores para várias aplicações, incluindo automação de fábrica, robótica e outras operações de controle de precisão.

Os codificadores de servo motor oferecem tecnologia de alto torque, tamanho pequeno e alta eficiência a um preço razoável. Além disso, é a referência para instalações de produção em todo o mundo.

Ttipos de tecnologia de codificador

Aqui estão diferentes tipos de codificadores rotativos que você pode escolher – dependendo da sua aplicação.

Codificadores lineares

Encoders lineares são comuns em aplicações de controle e automação industrial. Este dispositivo usa uma escala linear para determinar sua posição.

Codificadores lineares

Nesta escala, existe um sensor que lê a escala e determina a posição. Além disso, um paquímetro digital é um exemplo perfeito de um codificador linear.

Você pode encontrar encoders lineares em instrumentos de alta precisão, como ferramentas de automação industrial.

Além disso, você pode considerar os encoders lineares como absolutos ou incrementais.

Codificadores ópticos

O codificador óptico é o codificador mais utilizado nesta lista. Seus componentes são uma fonte de luz, um circuito detector de luz e discos codificadores.

É um dispositivo de detecção de movimento que usa a luz de um disco de código para monitorar o movimento de um eixo. Em outras palavras, este codificador fornece feedback com base na interrupção da luz.

Codificadores ópticos

Veja como funciona:

Primeiro, ligar o dispositivo liga a fonte de luz. A fonte de luz então emite um feixe de luz que passa por um disco codificador transparente com padrões e linhas opacas.

Em seguida, o fotodetector capta o feixe de luz e responde a ele. Assim, esse processo produz uma forma de onda senoidal que se transforma em um trem de pulsos ou onda quadrada. Chamamos o fotodetector de circuito detector de luz.

O sinal de pulso é leve =ligado e sem luz =desligado. Esses sinais são então transferidos para o contador através da placa eletrônica. Finalmente, o contador envia o sinal e produz as funções apropriadas (girar, parar, etc.).

Codificadores incrementais

Este tipo de codificador converte a posição de um eixo ou o movimento angular em um código digital ou analógico. Ele usa este código para escolher movimento ou posição. Além disso, é um dos codificadores rotativos mais usados.

Você também pode usar um encoder incremental em aplicações de realimentação de velocidade e posicionamento do motor. Tais aplicações incluem aplicações pesadas, servo/leves e industriais.

Além disso, os encoders incrementais fornecem grande feedback de velocidade e distância. Além disso, não precisa de vários sensores, por isso os sistemas são simples e mais baratos.

O único limite do encoder incremental é fornecer informações de alteração. Para isso, o codificador precisa calcular o movimento com um dispositivo de referência.

Codificadores incrementais

Codificador Absoluto

O codificador absoluto é o codificador mais interessante desta lista. Mede a posição angular verdadeira ou absoluta. É o oposto do encoder incremental que apenas calcula a mudança de posição angular.

Aqui é onde as coisas ficam interessantes.

A energização determina se o encoder é absoluto ou incremental. Assim, se o codificador passar por um processo de 'acordar e sacudir' para obter sua posição, então é incremental. Se não requer movimento para produzir sua posição, então é absoluto.

Os encoders absolutos podem fornecer um sinal digital ou analógico como saída. Esses sinais incluem uma interface serial síncrona (SSI) e 0-10v ou 4-20mA.

Codificadores angulares

Aplicações de codificadores

Aqui estão algumas das várias aplicações dos codificadores:

Aeroespacial

Os codificadores fornecem feedback de movimento de alta precisão em aplicações aeroespaciais ao operar em condições ambientais terríveis.

Aeroespacial

Posicionamento do fuso de esferas

Os encoders fornecem feedback de movimento quando conectados à extremidade do motor de acionamento ou do câmbio de acionamento.

Posicionamento do fuso de esferas

Veículos e robôs automatizados

Os codificadores fornecem feedback de movimento preciso para aplicações em robótica automatizada.

Robôs automatizados

Corte – Até – Comprimento

Aqui, o codificador gera uma quantidade fixa de pulsos. Esses pulsos são transferidos para o controlador e determinam o comprimento do percurso.

Arredondando

Escolher o codificador perfeito para o design do seu produto é crucial. É por isso que é necessário entender as diferenças entre os quatro tipos de tecnologia de encoder e motores de encoder.

Configuração do codificador

Com as tecnologias mudando, certifique-se de selecionar o codificador que atende aos seus requisitos de feedback de posição.

Bem, isso conclui tudo o que você precisa saber sobre codificadores, tipos e diferentes aplicações. Se você precisar de mais informações sobre o codificador, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco e teremos prazer em ajudar.