Para comprender correctamente qué es un encoder absoluto, lo primero que tenemos que hacer es saber diferenciarlo de los encoders incrementales:
Los encoders absolutos son los únicos que son capaces de registrar su posición absoluta desde el momento en que éstos son conectados. Entendemos por posición absoluta a la posición exacta del encoder.
Por contra, los encoders incrementales o relativos en realidad nunca conocen su posición absoluta, tan solo pueden comparar y por lo tanto simplemente nos ofrecen información sobre cuánto se ha movido respecto a una medición anterior.
Si quieres puedes profundizar más sobre este tema en el siguiente articulo sobre diferencias entre enconders absolutos y relativos.
El principio de funcionamiento de los encoders absolutos se basa en codificar cada incremento de movimiento con un código único. Estos incrementos de movimiento pueden ser lineales si se trata de encoders lineales o angulares para encoders rotativos.
En el caso de los encoders rotativos absolutos, para cada incremento angular de posición del eje del encoder, éste nos ofrecerá un código binario único que permite conocer inequivocamente la posición exacta de dicho eje. En la siguiente imagen se puede entender perfectamente a que nos referimos con este concepto.
La imagen anterior es una representación conceptual de cómo sería un encoder absoluto rotativo de 16 posiciones. Cada posición representa 1/16 parte de una circunferencia completa, esto serían 360º/16= 22.5º para cada posición. Como se puede ver en la tabla adjunta, cada posición tiene asignado un código binario único. Por ejemplo la posición numero 0 (marcada en rojo), tiene asignado el código 0000 que es único y no se vuelve a repetir en ninguna otra posición. Por lo tanto, sabremos con total certeza que este encoder nos de una lectura de 1011 significará que el eje de giro del encoder se encuentra en la posición 13. Obviamente este modelo es conceptual, ya que una resolución de 16 posiciones ofrecería una precisión insuficiente para casi cualquier aplicación.
Los encoders absolutos se utilizan en infinidad de aplicaciones industriales. Estas son algunos ejemplos de aplicaciones que podrían necesitar encoders absolutos.
Una vez tenemos claro que lo que necesitamos es un encoder absoluto y no uno incrementar, es el momento de comenzar a definir nuestras necesidades para elegir el modelo que mejor se ajuste a éstas. Existen cientos de modelos en el mercado y por lo tanto es muy importante dimensionar correctamente el modelo que mejor encaje en nuestro proyecto. Estos son los principales criterios y consideraciones que se debe tener en cuenta para elegir el encoder absoluto apropiado:
Lo primero que tenemos que tener en cuenta es el tipo de movimiento que queremos controlar. El movimiento de nuestra aplicación puede ser lineal para lo que utilizaremos un encoder lineal o puede ser giratorio y por lo tanto precisaremos un encoder rotativo. Las diferencias entre ambos son muy notorias y por lo tanto este será el primer «filtro» que debemos aplicar para dimensionar el codificador absoluto.
En el caso de que busques un encoder rotativo, es momento de analizar si la aplicación requiere un encoder monovuelta o multivuelta. Como su nombre indica, los encoders monovuelta solo permiten realizar lecturas de posición en una única vuelta, es decir, la codificación se repite vuelta tras vuelta. Los encoders multivuelta nos permiten, además de conocer la posición de giro del eje en una misma vuelta, saber el número de vueltas que éste a realizado. En otras palabras, los encoders multivueltas son capaces de verificar ángulos superiores a 365º.
Un ejemplo de aplicación que utilice encoders monovuelta podría ser una mesa rotativa o un plato divisor. Sin embargo, los ejes de un torno de control numérico requieren encoders multivueltas.
Para dimensionar correctamente un encoder es muy importante conocer la precisión que necesitemos en nuestras mediciones. Cuanta más precisión se requiera mayor resolución tendrá que tener el enconder. Por poner dos ejemplos, no requiere la misma precisión la rueda de un patinete eléctrico que un telescopio de la NASA.
La precisión de un encoder rotativo vendrá dada por el mínimo incremento angular que el encoder pueda detectar. En el caso de encoders absolutos lineales, sería la distancia mínima que el encoder pueda detectar.
La resolución de un encoder absoluto dependerá del número de bits que permita sistema de codificación. En el ejemplo conceptutal que vimos anteriormente, teníamos una codificación de 4 bits, por lo que la resolución en ese ejemplo sería de `2^4=16` posiciones. Con ese encoder conseguiríamos una precisión de `360/16=22.5`º, por lo que no podrías detectar incrementos angulares menores a esos 22.5º. Los encoders reales tienen resoluciones mucho más altas que pueden llegar hasta los 22 bits, lo que significa `2^22=4.194.304` posiciones.
Existen varios tipos de encoders según el de sensor utilizado. Los dos más comunes son los encoders absolutos ópticos y los magnéticos. Veamos las diferencias:
Lo que hemos visto hasta ahora son los principales aspectos que se tienen que tener en cuenta para dimensionar un encoder absoluto, sin embargo hay muchos otros aspectos que hay que tener en cuenta para elegir el encoder correcto:
El equipo de Euroencoder estará encantado de poder ayudarle. Asesoramiento técnico y comercial para ayudarle a encontrar el encoder que necesita.
… resolveremos sus dudas en tiempo record!!
