O coração de um encoder rotativo é o método pelo qual ele fornece informações, ou seja, o sensor do encoder. Um encoder coleta informações de posicionamento e velocidade e, em seguida, emite um sinal que é enviado à aplicação. Esses sistemas de encoder são categorizados de acordo com o método pelo qual as informações de controle são determinadas, e existem duas categorias principais:
- Encoders Ópticos
- Encoders Magnéticos
As diferenças na forma como os encoders magnéticos e ópticos coletam informações refletem-se em suas performances em diferentes ambientes operacionais. Compreender o funcionamento desses dois tipos de encoders pode ajudar a determinar qual deles é mais adequado para a sua aplicação.
O que é um Encoder Óptico?
Um encoder óptico é um tipo de encoder rotativo que utiliza um sensor para identificar a mudança de posição à medida que a luz passa através de uma roda ou disco padronizado. Ele consiste em quatro componentes principais:
- Uma fonte de luz (geralmente um LED)
- Um sensor
- Um disco móvel
- Uma máscara fixa
O LED ilumina um lado do encoder óptico. O disco do encoder possui uma série de faixas semelhantes às ranhuras concêntricas em um disco de vinil, enquanto a máscara possui uma faixa correspondente para cada faixa no disco, com pequenas perfurações chamadas janelas. À medida que o disco gira, diferentes janelas da máscara se abrem ou se fecham, revelando o movimento e a posição do eixo do encoder. Cada arco na rotação representa uma posição diferente e possui um padrão único de janelas abertas/fechadas.
O sensor, localizado atrás da máscara, identifica o padrão de iluminação e emite um sinal de saída. Cada sensor fornece um único sinal para o encoder óptico, embora uma faixa possa conter dois sensores deslocados para fornecer dois sinais ligeiramente diferentes simultaneamente. Esses sinais de deslocamento podem ser usados para determinar informações de movimento mais detalhadas, como a velocidade. Além disso, uma segunda faixa pode fornecer um pulso de índice uma vez por rotação, permitindo a orientação dos sinais.
Um modelo ainda mais confiável dos encoders ópticos básicos são os encoders rotativos ópticos de matriz de sensores em fase. Esses encoders usam várias saídas de sinal para calcular uma média, criando um único sinal de saída. Essa abordagem proporciona sinais mais estáveis, o que é útil em ambientes instáveis, como mineração ou fabricação pesada, onde vibrações ou choques podem afetar negativamente um encoder óptico de máscara tradicional. Além disso, eles exigem menos precisão durante a instalação em comparação com os encoders ópticos de máscara tradicionais.
A Tecnologia dos Encoders Magnéticos
Um encoder magnético utiliza o mesmo princípio para determinar a posição que um encoder óptico, mas em vez de luz, utiliza campos magnéticos. No caso de um encoder magnético, uma grande roda magnetizada gira sobre uma placa de sensores magneto-resistivos. Assim como a roda ou o disco do encoder óptico gira sobre a máscara para permitir a passagem de luz em padrões previsíveis, a roda do encoder magnético cria respostas previsíveis no sensor, com base na força do campo magnético. Essa resposta magnética é processada através de um circuito elétrico de condicionamento de sinal.
A resolução do encoder magnético é determinada pelo número de pares de pólos magnetizados na roda, o número de sensores e o tipo de circuito elétrico utilizado. A vantagem dos encoders magnéticos é que eles não são afetados por ambientes adversos, incluindo poeira, umidade, temperaturas extremas e choques.
Aplicações para Encoders Ópticos e Magnéticos
Os encoders ópticos podem ser extremamente precisos, com alguns modelos atingindo até 4 milhões de contagens por rotação. Isso os torna ideais para aplicações que requerem alta precisão, como equipamentos de escritório, mouses de computador, copiadoras e equipamentos médicos. Com a tecnologia de arranjo faseado, os encoders ópticos também são capazes de operar em ambientes mais exigentes que exigem durabilidade e alta resolução, como guindastes e sistemas de orientação automática de veículos.
No entanto, em ambientes operacionais adversos, onde poeira, umidade e choques são comuns, os encoders magnéticos podem ser uma escolha mais adequada devido à sua capacidade de resistir a essas condições desafiadoras.
A escolha entre encoders ópticos e magnéticos deve ser baseada nas necessidades específicas de sua aplicação. Você deve considerar se a precisão dos encoders ópticos é mais importante ou se a capacidade dos encoders magnéticos de suportar ambientes operacionais adversos é o fator determinante.
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Neste artigo, a Alpes Automação ajuda a entender a diferença entre encoders ópticos e magnéticos, fundamentais para escolher a tecnologia certa para sua aplicação. Os encoders ópticos usam luz para detectar movimento, ideais para alta precisão em ambientes controlados.
Já os encoders magnéticos usam campos magnéticos, mais robustos em condições adversas. A escolha depende das necessidades específicas da aplicação, seja a precisão do óptico ou a resistência do magnético a ambientes desafiadores. Para orientação especializada na escolha do encoder ideal, entre em contato com a Alpes Automação!
