Existen muchos tipos de encoders en el mercado y muchas formas de clasificarlos. Una de ellas es la clasificación según tipo de tecnología de detección que utilizan. En las últimas décadas los encoders ópticos han dominado la industria aunque hay otras tecnocolgías que tambien tienen su cuota de mercado. A continuación repasamos las principales ventajas y desventajas de estos encoders.
Las 2 principales ventajas de los modelos ópticos respecto a otras tecnologías son:
· Altas resoluciones que nos facilitan gran precisión. Es una de las principales ventajas de esta tecnología. Los encoders ópticos pueden alcanzar altísimas resoluciones, consecuentemente es la opción elegida para aquellas aplicaciones que demanden altas prestaciones en términos de precisión.
· Muy buena relación calidad precio: Siempre hay excepciones y matices, pero en términos generales los encoders ópticos son más económicos que por ejemplo los encoders magnéticos.
La principal desventaja es que no es la tecnología más apropiada para aplicaciones con altas exigencias en cuanto a condiciones de trabajo (altas temperaturas, vibraciones, suciedad, humedad…). En estos casos los encoders magnéticos son los más indicados.
Puedes repasar aquí todos los tipos de encoders según la tecnología de detección.
Los encoders ópticos se componen de un LED emisor de luz y un fotosensor que se sitúan a un lado y otro de una banda codificada. Esta codificación consiste en una combinación de ranuras transparentes y opacas siguiendo un patrón codificado permite a la controladora conocer la posición del encoder en cada punto de su recorrido. En términos generales cuantas más ranuras tenga el encoder mayor resolución tendrá.
A continuación, repasaremos las principales partes que componen un encoder magnéticos que puede ser lineal o rotativo. El funcionamiento de uno y otro es análogo por eso vamos a basarnos en un modelo rotativo e incremental ya visualmente, son más representativo:
Los emisores de luz LED (Light-Emitting Diode) generalmente son emisores de luz infrarroja, aunque para algunas aplicaciones se requieren LEDs con longitudes de onda más corta o incluso LEDs láser.
La banda codificada puede tener forma lineal (tira codificada) o circular (disco codificado) dependiendo si el encoder es lineal o rotativo.
El disco codificado gira de forma concéntrica arrastrado por el eje de giro del encoder. Este disco cuenta con una serie de ranuras trasparentes y opacas que permiten o impiden el paso de la luz desde el LED hasta el fotosensor. Estos discos codificados pueden ser fabricados en distintos materiales según distintas características y calidades:
La máscara es un elemento que se utiliza en los encoder ópticos para mejorar la estabilidad de la señal. A medida que aumenta la resolución aumenta también la complejidad de los encoders: mayor número de canales, más fotosensores, más bandas codificadas y más ranuras transparentes y opacas en un espacio reducido. Por este motivo es necesario el uso de una máscara que permita concentrar el haz de luz emitido por el LED para direccionarlo al fotosensor adecuado y al mismo tiempo aislarlo del otros fotosensores que por proximidad podrían malinterpretar las señales.
El fotosensor de un encoder óptico se encarga de convertir las señales luminosas que recibe en un tren pulsos eléctricos que posteriormente se procesan para poder obtener información (posición, velocidad, dirección…) sobre el movimiento de la aplicación. Un encoder puede tener uno o varios fotosensores dependiendo de numero de canales que disponga.
Constructivamente, los encoders lineales son análogos a los
rotativos que acabamos de repasar. La principal diferencia es que en los modelos
lineales el emisor LED y el fotosensor son la parte móvil mientras que la tira
codificada es fija. En los modelos rotativos es al revés, el disco codificado
se mueve y emisor y sensor permanecen estáticos.
Ya sabemos qué es y cómo funciona un encoder óptico. Ahora vamos a repasar todos los aspectos que hay que tener en cuenta para elegir un encoder óptico apropiado para cada aplicación.
En realidad antes incluso de decidir si necesitamos un encoder óptico, tendríamos que tener claro si elegiremos un encoder lineal o uno rotativo. Normalmente esta decisión dependerá del tipo de movimiento que queramos controlar en nuestra máquina. En la medida de lo posible intentaremos siempre utilizar un encoder rotativo ya te permiten mayor rango de movimiento que los lineales que están limitados por su carrera. Incluso si el movimiento que queramos controlar es lineal, es posible utilizar encoders rotativos ya que a veces los elementos lineales implican elementos de trasmisión rotativos como husillos, reductores, poleas, engranajes…
Éste tal vez sea el criterio que más confusión genera a diseñadores e ingenieros, sin embargo también es uno de los más importantes. Veamos cuales son las diferencias:
Para dimensionar correctamente un encoder es necesario evaluar la aplicación y determinar cuanta precisión necesitamos para elegir un encoder con una resolución acorde a las necesidades reales. Un ejemplo de mal dimensionado sería elegir un encoder de alta resolución para máquinas que integran componentes o elementos de trasmisión con holguras mucho más grandes que la precisión del encoder.
Cuando hablamos de encoders absolutos la precisión se mide en bits, cuando tratamos encoders incrementales la precisión se mide en pulsos por revolución (PPR) si el encoder es rotativo o en pulsos por unidad de longitud si el encoder es lineal.
Los encoders ópticos tienen la ventaja de ser capaces de alcanzar altas resoluciones a precios más competitivos que los encoders mágneticos.
Por experiencia sabemos que elegir un encoder puede llegar a ser complicado ya que el mercado nos ofrece muchas opciones. Acabamos de repasar los criterios más destacables pero hay otros muchos que no se deben pasar por alto y que también vamos explicar brevemente:
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!!
