Os encoders rotativos ópticos utilizam um padrão confiável de áreas claras e escuras para determinar a posição do eixo e, consequentemente, a posição de um objeto.
O design mais simples para um encoder rotativo óptico é o chamado “encoder de máscara”, porém, existem diversas outras opções que proporcionam maior estabilidade e fornecem mais informações de feedback em uma ampla gama de ambientes e aplicações.
Em essência, a saída de um encoder rotativo óptico é binária, ou seja, ele detecta se está em uma área clara ou escura.
Um encoder óptico possui um disco rotativo com faixas concêntricas gravadas nele. Periodicamente, essas faixas possuem aberturas, conhecidas como janelas. As janelas em cada faixa estão deslocadas, de modo que a cada revolução do encoder óptico, um padrão diferente de claro/escuro é criado.
Do outro lado do encoder rotativo óptico está a máscara, que geralmente é conectada diretamente a um sensor para aumentar a resolução. A máscara também possui ranhuras com faixas e janelas correspondentes. À medida que a fonte de luz passa pelo disco móvel em direção à máscara do encoder rotativo, os diferentes padrões de luz exclusivos iluminam o sensor.
Cada faixa do encoder óptico contém um ou dois sensores. Cada sensor emite seu sinal individual, e as saídas dos sensores estão ligeiramente deslocadas uma em relação à outra, criando saídas ligeiramente desfasadas. Os dois sinais de deslocamento interagem de forma diferente com a fonte de luz, resultando em um padrão exclusivo de encoder rotativo óptico. Esse padrão é chamado de sinal de quadratura.
Devido ao fato de que cada revolução do encoder cria um padrão completamente diferente, os encoders rotativos ópticos são excepcionalmente precisos.
Projeto Inovador de Encoder Rotativo Óptico: Z-Streams e Matriz de Fase (Phased-Array)
O design mais básico de encoder rotativo óptico tem algumas limitações em relação à estabilidade do sinal e ao método de contagem, pois está restrito a apenas algumas saídas de sinal. O sinal A/B básico não é o limite final para o design de encoders rotativos ópticos.
A inovação nos encoders incrementais e absolutos permite que os mecanismos ópticos sejam altamente precisos e funcionem melhor em ambientes mais extremos:
Para encoders incrementais, um mecanismo óptico rotativo requer algum método externo para fornecer uma linha de base ou um marcador. Isso pode ser feito adicionando uma faixa que emite um sinal apenas uma vez a cada rotação, fornecendo assim o marcador.
Para reduzir a suscetibilidade a choques ou vibrações, um encoder rotativo óptico de matriz de fase calcula a média de vários sinais para uma única saída.
Para encoders absolutos, várias engrenagens e sensores podem ser usados em um único encoder rotativo óptico. O uso de placas de circuito impresso de várias voltas e uma série de engrenagens mantém um registro contínuo da rotação do eixo, e cada engrenagem mantém sua própria posição absoluta. Isso proporciona um alto nível de precisão para um encoder rotativo óptico absoluto, com contagens de até 4 milhões por rotação.
Aplicações dos Encoders Rotativos Ópticos
Um encoder rotativo óptico pode oferecer precisão quase sem igual tanto para encoders incrementais quanto absolutos. É importante considerar as demandas da sua aplicação, seja para o movimento delicado de um dispositivo médico ou a precisão exigida em unidades de montagem robótica. Avalie se um encoder rotativo óptico pode fornecer o desempenho necessário no ambiente da sua aplicação, levando em consideração:
- Alta precisão;
- Resistência a choques e vibrações em aplicações industriais;
- RPMs operacionais elevados em encoders incrementais;
- Encoders absolutos de múltiplas voltas/giros, que requerem uma contagem cumulativa de rotação ao longo da vida útil.
Alpes Automação: Precisão em Encoders Ópticos Rotativos – Consulte os Especialistas!
Explorando a precisão dos encoders rotativos ópticos, a Alpes Automação destaca-se como líder em oferecer soluções de alta tecnologia para diferentes aplicações industriais. Este artigo analisa o funcionamento dos encoders ópticos rotativos, descrevendo como eles utilizam padrões de áreas claras e escuras para determinar a posição do eixo e, consequentemente, de objetos.
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