Um encoder mede o movimento ou a posição.
Um codificador rotativo converte a rotação do veio em informação elétrica. As conceções óticas e magnéticas são comuns; os seus princípios de funcionamento e interfaces diferem.
O sistema recetor interpreta o sinal. Um codificador ligado a um motor mede nesse veio, não diretamente em todas as partes do ascensor.
Os encoders incrementais comunicam variações.
À medida que o veio gira, um padrão repetitivo passa pelos elementos sensores. A variação dos seus sinais permite ao controlador recetor contar o movimento e distinguir o seu sentido.
1. A adianta-se a B
Conte num sentido: +1 em cada transição neste exemplo.
2. B adianta-se a A
Inverta o movimento: −1 em cada transição, usando a mesma convenção.
- Dois canais identificam o sentido. Cada forma de onda alterna entre os estados lógicos 0 e 1. Compare qual canal muda primeiro: inverter o movimento inverte a sequência de estados.
- Quadratura significa um desfasamento de um quarto de ciclo. Os sinais estão desfasados 90 graus elétricos. É um quarto de ciclo do sinal, não necessariamente um quarto de rotação do veio.
- A descodificação ×4 conta as quatro transições. A subida de A, subida de B, descida de A e descida de B contam cada uma. Um ciclo A completo produz assim quatro contagens neste modo; ×1 e ×2 usam menos flancos.
Defina claramente a convenção de contagem.
Se um recetor contar os quatro flancos dos canais em quadratura A e B, regista 4,096 contagens por rotação. Outros modos de contagem dão totais diferentes.
Os termos impulso, ciclo e contagem nem sempre são utilizados de forma consistente entre especificações. A resolução descreve incrementos distinguíveis; não é o mesmo que exatidão.
Os encoders absolutos identificam uma posição.
Um codificador absoluto fornece um valor de posição dentro da sua gama de medição. Os dispositivos de uma volta identificam o ângulo dentro de uma rotação; os sistemas multivolta também distinguem rotações dentro da sua gama.
Dispor de um ângulo absoluto do motor não identifica automaticamente o piso do elevador. O sistema continua a precisar da relação entre essa medição e a instalação.
A realimentação tem de representar o movimento pretendido.
A montagem, o acoplamento, a qualidade do sinal e as interfaces compatíveis são importantes. Um codificador pode comunicar corretamente o seu próprio movimento, enquanto uma ligação mecânica solta o impede de representar o veio pretendido.
As variações de posição ao longo do tempo dão informação de velocidade. As próximas lições mostram como um variador a utiliza para influenciar o movimento.
Um olhar mais próximo
Um sistema incremental precisa geralmente de uma referência ou de informação de posição retida para conhecer uma localização absoluta. Um impulso de índice pode assinalar um ponto em cada rotação, mas não identifica, por si só, em que rotação se encontra a máquina.
Verifique o que aprendeu
Uma resolução superior do codificador significa automaticamente uma precisão de posicionamento igualmente elevada?
Mostrar a explicação
Não. A resolução é a dimensão dos incrementos distinguíveis. A precisão depende também do sensor, montagem, mecânica e interpretação.
Leitura adicional.
Leitura opcional para aprofundar esta lição.
- Renishaw: sistemas de encoders explicados
Comece pela cabeça de leitura ótica e pela escala e depois pela comparação entre codificadores incrementais e absolutos. A secção de posição incremental explica os sinais em quadratura e as marcas de referência.
- NI: sinais em quadratura e descodificação ×1, ×2 e ×4 (PDF) (Documento em inglês)
As páginas 7–10 do PDF mostram as sequências de sinais e a descodificação X1, X2 e X4. Compare quais os flancos ascendentes e descendentes contados em cada modo.