¿Qué es un Codificador Rotatorio?
Un codificador rotatorio es un dispositivo para medir la cantidad de movimiento o el ángulo de rotación causado por la rotación de un objeto de medición.
Generalmente, se fijan al eje de un motor o de un reductor. También pueden fijarse a servomotores y motores paso a paso. Este dispositivo se utiliza principalmente en equipos rotativos que requieren un control de precisión.
Aplicaciones del Codificador Rotatorio
Los codificadores rotatorios se utilizan ampliamente en una gran variedad de productos accionados por motores. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de encóderes rotativos
- Control de realimentación de robots industriales
- Control de equipos de escenario en equipos de fabricación de semiconductores
- Control de posición de ascensores
- Control de velocidad y posición de grúas autopropulsadas
Los encóderes rotativos se utilizan para el control de la posición y la velocidad de rotación. Para un control de velocidad sencillo, sólo es necesario un inversor. Los encóderes son útiles para el control preciso de la velocidad y para controlar motores en plena rotación.
Principio de los Codificadores Rotatorios
Los codificadores rotatorios típicos utilizan la luz para realizar mediciones. Consta de componentes como diodos emisores de luz, discos de hendidura y fototransistores.
1. Diodo Emisor de Luz
El diodo emisor de luz recibe alimentación y emite luz constantemente. La luz se enfoca mediante una lente y se proyecta sobre el disco de hendidura. 2. Discos de hendidura
2. Discos de Hendidura
El disco de hendidura es un disco giratorio con orificios espaciados uniformemente y está fijado al eje de rotación del codificador.
3. Fototransistor
En el extremo de la luz que pasa por los orificios se instala un fototransistor, que emite una onda de impulsos cuando recibe la luz. La velocidad de rotación se mide midiendo esta onda de pulso. Además de la luz, también existen productos que miden la cantidad de cambio en la fuerza magnética o la capacitancia electrostática.
Tipos de Codificadores Rotatorios
Los codificadores rotatorios ópticos se dividen en dos tipos de medición: incremental y absoluta. El primero mide el valor relativo de la posición rotacional, mientras que el segundo mide el valor absoluto de la posición rotacional.
1. Tipo Incremental
El codificador rotatorio incremental es similar al principio descrito anteriormente, en el que la luz que pasa a través de una rendija en un disco giratorio se convierte en una señal de impulsos y se transmite. Se utilizan dos tipos de señales para detectar la luz que pasa a través de la rendija.
Se denominan comúnmente fase A y fase B. También existen codificadores con una señal de fase Z para la detección de la posición inicial. Tiene la característica de que si hay un mal funcionamiento en la adquisición de la forma de onda, se perderán los recuentos y se producirá un error.
La desventaja de este método es que no se puede determinar la posición absoluta. Sin embargo, es posible determinar el sentido de giro gracias a la señal de 2 fases incorporada.
2. Tipo Absoluto
Los codificadores rotativos absolutos tienen una ranura en el disco giratorio para determinar la información de posición. Cuando la luz pasa a través de esta ranura, es detectada por el elemento receptor de luz y se puede medir la posición absoluta. Por lo tanto, a medida que se detecta la posición absoluta, se puede detectar el sentido de giro según el orden de las ranuras.
En el sistema absoluto, generalmente se utiliza un código gris para el código de cada posición. Los códigos grises, también conocidos como códigos binarios alternos, son un método de codificación por el que los bits vecinos cambian sólo un bit. El uso de un código gris reduce el número de falsas detecciones posicionales, lo que lo hace muy resistente al ruido y a los errores y, por tanto, muy preciso.
Cómo Elegir un Codificador Rotatorio
Al seleccionar un codificador rotatorio, hay que tener en cuenta el método de medición, la resolución y la capacidad de carga.
1. Tipos Magnéticos y Ópticos
Existen tipos magnéticos y ópticos. El tipo magnético tiene una excelente resistencia a la intemperie, mientras que el tipo óptico se caracteriza por una alta precisión de medición. De los tipos ópticos, el tipo absoluto tiene una mayor precisión de medición y puede detectar posiciones absolutas.
2. Resolución
La resolución es la fase mínima que puede medirse. Cuanto mayor sea la resolución, mayor será la precisión de la medición, pero también es más cara y la señal puede ser más compleja y menos sensible al ruido. Seleccione tanta resolución como sea necesaria para controlar la máquina en la que se va a instalar el codificador rotatorio.
3. Capacidad de Carga
La capacidad de carga es el peso que puede aplicarse al eje giratorio. Si se aplica una carga superior a la admisible, se dañarán el eje y los cojinetes del codificador rotatorio. Por lo tanto, seleccione un producto con una carga de carga admisible superior a la carga máxima admisible.