Preguntas frecuentes: ¿Qué tipos de codificadores lineales hay y cómo elijo?

vista lateral de codificadores lineales

Absoluta o incremental, óptica o magnética.

Los codificadores lineales controlan el movimiento lineal y proporcionan retroalimentación de posición en forma de señales eléctricas. En los sistemas servoaccionados, los codificadores lineales suministran la posición precisa de la carga, típicamente además de la retroalimentación de velocidad y dirección proporcionada por el codificador giratorio del motor. Para los sistemas accionados por pasos, que generalmente operan en modo de bucle abierto sin retroalimentación de posición, agregar un codificador lineal aumenta la precisión y confiabilidad del sistema de posicionamiento sin el costo y la complejidad de un servomotor.

Retroalimentación: absoluta o incremental

Al seleccionar un codificador lineal, lo primero a considerar es qué tipo de retroalimentación se necesita para la aplicación, absoluta o incremental. Los codificadores absolutos asignan un valor digital único a cada posición, lo que les permite mantener información precisa de la posición, incluso cuando se pierde energía.

Los codificadores incrementales funcionan generando un número específico de pulsos por unidad de recorrido y contando esos pulsos a medida que se mueve la carga. Debido a que simplemente están contando pulsos, los codificadores incrementales perderán su referencia de posición si se interrumpe la fuente de alimentación. Para determinar la posición real de la carga al inicio o reinicio, se requiere una secuencia de referencia. Esto significa que el sensor (y la carga) deben moverse a una posición de referencia, y desde allí puede comenzar a determinar la posición de la carga. Tenga en cuenta que incluso si la posición real de la carga en el inicio o reinicio no es crítica, realizar una secuencia de referencia puede ser indeseable desde el punto de vista del tiempo y la productividad. Esto es especialmente importante en aplicaciones con trazos largos y velocidades lentas, como las máquinas herramienta, donde el recorrido de referencia puede ser un proceso lento.

La salida para codificadores absolutos e incrementales difiere y también es una consideración para la integración en el esquema de control del sistema. Los codificadores lineales absolutos producen una salida digital, o "palabra", que significa la posición real de la unidad. La resolución para un codificador absoluto está determinada por el número de bits en la palabra.

Los codificadores incrementales producen una salida en cuadratura, con dos canales que están 90 grados fuera de fase. (La salida de dos canales permite monitorear tanto la posición como la dirección. Si solo se necesita una posición, entonces solo se usa un canal.) Algunos codificadores incrementales producen un tercer canal con un solo pulso, para ser usado como el índice o la posición de referencia para buscador de blancos. El número de pulsos por distancia (pulgada o milímetro) determina la resolución de un codificador incremental. Sin embargo, la resolución puede duplicarse contando los bordes de entrada y salida del pulso desde un canal, o puede cuadruplicarse contando los bordes de entrada y salida de los pulsos desde ambos canales.

Tecnología: óptica o magnética

Una vez que se ha tomado la decisión con respecto a la retroalimentación incremental o absoluta, la siguiente consideración es si la tecnología de detección debe ser óptica o magnética. Mientras que los codificadores ópticos han sido históricamente la única opción para resoluciones inferiores a 5 micras, las mejoras en la tecnología de escala magnética ahora les permiten alcanzar resoluciones de hasta 1 micra.

Los codificadores ópticos usan una fuente de luz y un fotodetector para determinar la posición, pero su uso de la luz los hace sensibles a la suciedad y los desechos, lo que puede interrumpir la señal. El rendimiento de los codificadores ópticos está muy influenciado por la brecha entre el sensor y la escala, que debe configurarse y mantenerse adecuadamente para garantizar que la integridad de la señal no se vea comprometida. Esto significa que el montaje debe hacerse con cuidado, y deben evitarse los golpes y las vibraciones.

Los codificadores magnéticos utilizan un cabezal lector magnético y una escala magnética para determinar la posición. A diferencia de los codificadores ópticos, los codificadores magnéticos no se ven afectados principalmente por la suciedad, los desechos o la contaminación líquida. Los choques y las vibraciones también tienen menos probabilidades de afectar los codificadores magnéticos. Sin embargo, son sensibles a los chips magnéticos, como el acero o el hierro, ya que pueden interferir con el campo magnético.

Si bien los codificadores lineales son a menudo un componente adicional de un sistema, en muchos casos sus beneficios superan la mano de obra y el costo adicionales. Por ejemplo, en aplicaciones accionadas por husillo de bolas, se puede elegir un tornillo de menor precisión si se utiliza un codificador lineal, ya que la retroalimentación del codificador permite al controlador compensar los errores de posicionamiento introducidos por el tornillo.


Hora de publicación: 08-jun -2020