Un codificador incremental és un dispositiu codificador que converteix el moviment angular o la posició d'un eix en un codi analògic o digital per identificar la posició o el moviment. Els codificadors incrementals són un dels codificadors rotatius més utilitzats. Els codificadors incrementals es poden utilitzar en aplicacions de posicionament i retroalimentació de velocitat del motor, incloses aplicacions servo/lleugeres, industrials o pesades. Els codificadors incrementals proporcionen una excel·lent informació de velocitat i distància, i com que hi ha pocs sensors implicats, el sistema és senzill i econòmic. Els codificadors incrementals es limiten a proporcionar informació de canvi, de manera que els codificadors necessiten un dispositiu de referència per calcular el moviment.
1. Com funcionen els codificadors incrementals? Com funcionen els codificadors incrementals!
Els codificadors incrementals proporcionen un nombre especificat de polsos durant una revolució del codificador. La sortida pot ser una única línia de polsos (canal "A") o dues línies de polsos ("canals A" i "B"), que es desplacen per determinar la rotació. Aquesta fase entre els dos senyals s'anomena quadratura. En els codificadors òptics incrementals, un conjunt típic consisteix en un conjunt de cargols, una PCB i una coberta. El PCB conté una sèrie de sensors que només creen els dos senyals principals de posició i velocitat.
Amb codificadors òptics incrementals, el sensor òptic detecta la llum a mesura que passa pel disc marcat. El disc es mou a mesura que gira el conjunt del cargol i la PCB converteix la informació en polsos. Per als codificadors magnètics incrementals, el sensor òptic es substitueix per un sensor magnètic i el disc giratori conté una sèrie de pols magnètics.
Opcionalment, es poden proporcionar senyals addicionals:
L'índex o el canal "Z" es pot proporcionar com a senyal de pols per revolució per a la verificació de recompte de polsos i d'homing als canals A i/o B. Aquest índex es pot limitar en diversos estats d'A o B. També pot ser no tancat i tenir diferents amplades. Alguns codificadors també poden proporcionar canals de commutació (U, V, W). Aquests senyals s'alineen amb els enrotllaments de commutació del servomotor. També asseguren que els controladors o amplificadors d'aquests motors apliquen corrent a cada bobinatge en l'ordre correcte i al nivell correcte.
2. Quins productes pot substituir el codificador rotatiu incremental entre si?
Tot i que els codificadors incrementals s'utilitzen habitualment en moltes aplicacions de retroalimentació, els resolutors i els codificadors absoluts ofereixen alternatives segons els requisits i l'entorn de l'aplicació.
* Codificador i analitzador incrementals
Els resolutors són precursors electromecànics dels codificadors, basats en tecnologia que es remunta a la Segona Guerra Mundial. El corrent crea un camp magnètic al llarg del bobinatge central. Hi ha dos bobinatges mútuament perpendiculars. Un bobinatge es fixa al seu lloc i l'altre es mou a mesura que l'objecte es mou. Els canvis en la força i la posició dels dos camps magnètics que interactuen permeten al resolutor determinar el moviment de l'objecte.
La senzillesa del disseny del resolutor li permet funcionar de manera fiable fins i tot en condicions extremes, des de rangs de temperatures calentes i fredes fins a l'exposició a la radiació i fins i tot pertorbacions mecàniques causades per vibracions i xocs. Tanmateix, el perdó de l'analitzador de l'origen i el muntatge de l'aplicació es fa a costa de la seva capacitat de treballar en dissenys d'aplicacions complexos, ja que no pot produir dades prou precises. A diferència dels codificadors incrementals, els solucionadors només emeten dades analògiques, que poden requerir electrònica especialitzada per connectar-se.
* Codificador incremental i codificador absolut
Els codificadors absoluts funcionen on la precisió de la velocitat i la posició, la tolerància a errors i la interoperabilitat són més importants que la senzillesa del sistema. Un codificador absolut és capaç de "saber on és" en funció de la seva posició en cas d'un tall d'alimentació del sistema, i es reinicia si el codificador es mou durant l'interrupció.
El codificador absolut mateix coneix la informació de posicionament; no necessita dependre de l'electrònica externa per proporcionar un índex de referència de la posició del codificador. Especialment en comparació amb els resolutors i els codificadors incrementals, el clar avantatge dels codificadors absoluts és com la seva precisió de posicionament afecta el rendiment global de l'aplicació, de manera que sovint és el codificador preferit per a aplicacions d'alta precisió com ara CNC, mèdiques i robòtica.
3. L'ús i aplicació del codificador incremental
Els codificadors incrementals estan dissenyats per ser versàtils i personalitzables per adaptar-se a una varietat d'aplicacions. Les tres grans categories d'aplicacions basades en entorns són:
* Resistents: entorns durs amb un alt potencial de contaminació i humitat, requisits més elevats de temperatura, cops i vibracions, com es veu a les fàbriques de pasta, paper, acer i fusta.
* Aplicacions industrials: entorns operatius generals de fàbrica que requereixen classificacions IP estàndard, especificacions moderades de xoc, vibració i temperatura tal com es veu a les fàbriques d'automatització d'aliments i begudes, tèxtils i generals.
* Lleuger/Servo: entorns controlats amb requisits d'alta precisió i temperatura, com ara robòtica, electrònica i semiconductors.