¿Buscas un encoder para tu proyecto?

Decidirnos por un encoder lineal o rotativo es normalmente el primer criterio que debemos considerar. 

En este punto debemos considerar por un lado la naturaleza del movimiento que queramos medir con el encoder (movimiento lineal o rotativo). Por otro debemos analizar el subsistema donde irá instalado el encoder y todos los elementos que intervienen en ese subsistema (motores, guías lineales, elementos de trasmisión, actuadores acoplamientos…).  

• Encoders rotativos: Son mucho más abundantes y versátiles y por eso debería ser la primera opción siempre que sea posible. Incluso los movimientos lineales suelen estar acompañados de elementos rotativos (motores, engranajes, husillos…) donde se pude instalar un encoder rotativo. Cuando hablamos de encoders rotativos, tenemos que definir si el encoder es monovuelta o multivuelta.
• Encoders lineales: Son menos habituales y se utilizan en aplicaciones más específicas. Normalmente cuando no es posible instalar un encoder rotativo.

Este segundo criterio de selección es uno de los más importantes y al mismo tiempo uno de los más confusos para la mayoría de ingenieros y proyectistas. En este caso tenemos que decidir si nuestro encoder debe realizar mediciones relativas (encoders incrementales) o absolutas (encoders absolutos):

• Encoders incrementales o relativos: Los encoders incrementales pueden medir dirección de movimiento, velocidad y posición.  Sin embargo la posición no la pueden medir de forma directa sino que necesitan comparar la posición actual con una referencia previamente configurada. 
• Encoders absolutos: Este tipo de encoder no requiere la configuración de ningún tipo de referencia inicial. Son capaces de ofrecer información de posicionamiento, dirección de movimiento y velocidad en tiempo real, es decir, sin cálculos intermedios. Esto es posible gracias a que cada posición cuenta con un código binario único reservado a esa posición. Al no necesitar ninguna referencia los encoders absolutos funcionan correctamente incluso después de un corte de corriente.

En resumen diremos que los encoders absolutos ofrecen prestaciones más avanzadas que los incrementales ya que no necesitan configurar «ceros» o referencias.  

El tercer criterio de selección tiene que ver con la resolución del encoder y esto tiene que analizarse en función de la precisión que requiera el conjunto de la aplicación.

La resolución de un encoder es un aspecto que suele sobredimensionarse y por lo tanto se genera un sobrecoste en el encoder. Muchos proyectistas no tienen en cuenta el resto de elementos que intervienen en la aplicación. De poco sirve tener un encoder de alta resolución si luego intervienen mecánicos con holguras excesivas.

Si nos centramos en la resolución del encoder, debemos diferenciar entre:

• Resolución de un encoder incremental: En el caso de encoders rotativos incrementales, la resolución se mide en PPR (pulsos por revolución), por ejemplo 256ppr. Para encoders lineales incrementales la unidad suele ser «pulsos por unidad de longitud» por ejemplo 100 pulsos/cm.
• Resolución de un encoder absoluto: En este caso particular la resolución se mide en bits. Es decir un encoder de 10 bits será capaz de discriminar  `2^10` = 1024 posiciones únicas mientras que uno de 6 bits tan solo `2^6` = 64. 

Otro de los criterios básicos de selección de encoders es la tecnología de detección que utilizan. Elegir una u otra tecnología va a determinar en cierto modo las características y las limitaciones del encoder. Aunque existen varias tecnologías presentes en la industria, los encoders ópticos y los  magnéticos son los más predominantes.

• Encoders ópticos:  CLos encoders ópticos son más precisos y se pueden alcanzar mayores resoluciones que con los encoders magnéticos. Por contra son más delicados y por lo tanto nos son apropiados cuando las condiciones de trabajo están sometidas a ambientes sucios. onstructivamente cuentan con un o varios emisores de luz y uno o varios fotosensores dispuestos  a ambos lados de un elemento codificado. La codificación son simples ranuras opacas y transparentes que permiten o no el paso de la luz desde el emisor al fotosensor. 

• Encoders magnéticos: Esta tecnología es mucho más robusta en entornos aceitosos, polvorientos o con presencia de humedad. Constructivamente consisten en una serie de polos magnéticos dispuestos de forma consecutiva y uno o varios sensores magnético capaces de detectar los cambios de campo magnético que generan los polos magnéticos cuando se mueven respecto al sensor.

Hasta ahora hemos repasado las características más básicas que se deben considerar cuando elegimos un encoder. Sin embargo hay muchos otros aspectos de gran importancia que tampoco se deben pasar por alto:

• Integración mecánica del encoder: Los encoders nunca operan en solitario, sino que se integran con otros elementos mecánicos (ejes, bridas, soportes…) Por eso hay que tener en cuenta la forma, el tamaño y el sistema fijación del mismo. 
•  Comunicación: La comunicación del encoder con el resto de elementos es algo fundametal. Dos dispositivos no se puede comunicar entre sí, si no «hablan la misma lengua«. En cuanto a protocolos de comunicación exiten muchas opciones como SSI entre otros. Sin embargo la tendencia es la comunicación con protocolos de bus de campo, como ProfiBus, CAN Open, DeviceNet, InterBus…
• Materiales de fabricación: La mayor parte de los encoders estan construidos con aluminio, aceros inoxidables en combinación con disitintos tipos de plásticos. Algunas apliacaciones pueden tener ciertos requerimientos que implique el uso o el no uso de ciertos materiales.
• Aspectos dinámicos: Hay aplicaciones con ciertas exigencias dinámicas (velocidad , inercias, pesos, aceleraciones). Como cualquier elemento movil, los encoders tambén tienen limites en cuanto a la velocidad operativa que hay que considerar, sobre todo aquellas aplicaciones de alta velocidad.
• Grado de protección IP:  En términos de protección contra elementos ambientales y humedad tenemos encoders con todo tipo de certificados nivel de protección (IP65, IP50, IP67…)
• Otras certificaciones: Una vez más, existen muchas aplicaciones y cada una con sus requerimientos particulares. Por distitnas circustancias, hay veces que es necesario garantizar medienta certificación (emitido por empresas o instituciones certificadoras) el cumpliento de algún requerimiento que podría ser de seguridad, durabilidad, estanqueidad, precisión, robustez, estabilidad, de materiales, de calidad… Un ejemplo sería las distintas certifiaciónes Atex, que garantizan la operatividad en ciertas atmósferas explosivas.