Tipos de codificadores:la guía completa

Acerca de los tipos de codificadores, el control de precisión es crucial en aplicaciones que requieren motores. Cuando tiene problemas de control de precisión en sus circuitos, lo primero que le viene a la mente es un motor paso a paso.

Sin embargo, no todas las situaciones requieren medidas tan extremas. Entonces, si necesita un control preciso para proyectos más pequeños, como el eje de un motor rotativo, está leyendo el artículo correcto.

Una solución fácil a estos problemas es un motor codificador.

Los codificadores son soluciones más económicas y sencillas para los problemas de control de precisión. Pero puede ser difícil entender cómo funciona.

Afortunadamente, escribimos este artículo para mostrarle cómo funciona un codificador, sus tipos y las distintas aplicaciones.

¿Estás listo? ¡Vamos a sumergirnos!

Qué es un motor codificador

Si se encuentra en una situación en la que un motor paso a paso es ineficiente y costoso, el motor codificador es lo que necesita.

A diferencia del motor paso a paso, el motor codificador cuenta con un codificador rotatorio en su parte trasera que envía señales de retroalimentación al sistema.

¿Cómo? Bueno, utiliza el codificador rotatorio para rastrear la posición y la velocidad del eje del motor.

Aquí está la mejor parte.

Existe una amplia variedad de motores codificadores en el mercado. Algunos de estos motores son absolutos o incrementales, mientras que otros son magnéticos u ópticos.

En otras palabras, el tipo de codificador depende en gran medida del tamaño, la forma y el tipo de aplicación.

Diagrama del codificador

Cómo funciona un codificador

Hay dos salidas en cualquier codificador rotatorio con las etiquetas A y B. A veces, estas dos salidas realizan funciones similares, que es la creación de señales. Estas señales pueden ser magnéticas, ópticas y resistivas. El más común es el codificador óptico que da señales basadas en la interrupción de la luz.

Aquí hay una instancia para hacer las cosas más fáciles de entender. Dependiendo del fabricante, podemos pensar en codificadores rotatorios como puntadas dentro del codificador hechas con GND o Vcc (Colector común de voltaje). Cuando se produce un movimiento de rotación en el codificador, el terminal común toca el terminal A o el terminal B.

Si el codificador gira en el sentido de las agujas del reloj, el contacto A subirá primero, seguido del contacto B. En otras palabras, siempre habrá un cambio de fase de 90 grados, independientemente de la dirección de rotación (hacia la izquierda o hacia la derecha).

Codificadores binarios duales

Además, puede detectar fácilmente este cambio de fase mediante el uso de un microcontrolador. Le ayuda a determinar la dirección de rotación. Una vez hecho esto, puede aumentar o disminuir un contador que le muestra las RPM o el grado de rotación si tiene un motorreductor codificador.

Tipos de codificadores de motor

Como se mencionó anteriormente, existen varios tipos de codificadores con diferentes características, formas y tamaños. Sin embargo, estos son los principales tipos de motores codificadores que puedes encontrar en el mercado.

Codificadores de motores de CA

Los motores de CC no son los únicos motores con codificadores. Los motores de CA con codificadores también están disponibles en el mercado. Una inducción de CA es una opción común para sistemas de control y aplicaciones genéricas. ¿Por qué? Porque este tipo de aplicaciones tienen una larga vida y bajo costo. Puede encontrar este tipo de motores en tornos que requieran control de velocidad.

Otra aplicación de los codificadores de motores de CA es la robótica. El encoder proporciona información sobre la posición y trayectoria del movimiento del robot, en todo momento, durante la aplicación.

Codificadores de motor paso a paso

Sabemos lo que estás pensando. ¿Por qué un motor paso a paso funcionaría con un codificador? Después de todo, el control preciso es lo que mejor hace el motor paso a paso.

Pero este no es el caso.

Si bien el motor paso a paso es bueno en el control preciso, el codificador aún tiene un gran impacto en el rendimiento del motor paso a paso. Por lo tanto, un codificador de motor paso a paso es un motor paso a paso integrado con un codificador.

Llamamos a los sistemas de motores paso a paso con integraciones de codificador motores paso a paso de bucle cerrado. Estos motores ofrecen más estabilidad, suavidad y logran pares más altos que sus contrapartes de circuito abierto.

Un codificador de motor paso a paso proporciona control de retroalimentación de bucle cerrado. Además, evita la pérdida de pasos causada por el motor paso a paso. Además, podemos dividir el codificador de motor paso a paso en codificadores ópticos y codificadores rotatorios.

Codificadores de motores de CC

Estos son los tipos de motores codificadores más comunes que puedes encontrar en el mercado. Por lo general, es un motor de CC genérico con un codificador magnético sujeto a su parte trasera. En la parte delantera, puede haber un conjunto de engranajes que disminuye las RPM y aumenta el par.

Además, el codificador proporciona retroalimentación de circuito cerrado al sistema que le permite ajustar las rotaciones por minuto y conducir para un control de velocidad preciso.

En otras palabras, puede controlar la velocidad de la retroalimentación en los motores de CC. Es posible porque el codificador de motor DC ofrece un mecanismo que le permite medir la velocidad del rotor.

Codificadores de servomotores

La aplicación del servomotor se ha convertido en una alternativa popular a las formas de movimiento hidráulicas, neumáticas y algunas otras electromecánicas.

Además, puede usar servomotores con codificadores para diversas aplicaciones, incluida la automatización de fábricas, la robótica y otras operaciones de control de precisión.

Los codificadores de servomotor ofrecen tecnología de alto par, tamaño pequeño y alta eficiencia a un precio razonable. Además, es la opción ideal para las instalaciones de producción de todo el mundo.

Ttipos de tecnología de codificador

Aquí hay diferentes tipos de codificadores rotatorios entre los que puede elegir, según su aplicación.

Codificadores lineales

Los codificadores lineales son comunes en aplicaciones de control y automatización industrial. Este dispositivo utiliza una escala lineal para determinar su posición.

Codificadores lineales

En esta escala, hay un sensor que lee la escala y determina la posición. Además, un pie de rey digital es un ejemplo perfecto de un codificador lineal.

Puede encontrar codificadores lineales en instrumentos de alta precisión, como herramientas de automatización industrial.

Además, puede considerar los codificadores lineales como absolutos o incrementales.

Codificadores ópticos

El codificador óptico es el codificador más utilizado en esta lista. Sus componentes son una fuente de luz, un circuito detector de luz y discos codificadores.

Es un dispositivo de detección de movimiento que usa la luz de un disco de código para monitorear el movimiento de un eje. En otras palabras, este codificador proporciona información basada en la interrupción de la luz.

Codificadores ópticos

Así es como funciona:

Primero, al encender el dispositivo se enciende la fuente de luz. Luego, la fuente de luz emite un haz de luz que pasa a través de un disco codificador transparente con patrones y líneas opacas.

A continuación, el fotodetector recoge el haz de luz y responde a él. Entonces, este proceso produce una forma de onda sinusoidal que se transforma en un tren de pulsos u onda cuadrada. Llamamos al fotodetector circuito detector de luz.

La señal de pulso es luz =encendido y sin luz =apagado. Estas señales luego se transfieren al contador a través de la placa electrónica. Finalmente, el contador envía la señal y produce las funciones adecuadas (girar, detener, etc.).

Codificadores incrementales

Este tipo de codificador convierte la posición de un eje o el movimiento angular en un código digital o analógico. Utiliza este código para seleccionar movimiento o posición. Además, es uno de los codificadores rotatorios más utilizados.

También puede usar un codificador incremental en aplicaciones de retroalimentación de posicionamiento y velocidad del motor. Dichas aplicaciones incluyen aplicaciones industriales, servo/livianas y de servicio pesado.

Además, los codificadores incrementales brindan una gran retroalimentación de velocidad y distancia. Además, no necesita múltiples sensores, por lo que los sistemas son simples y menos costosos.

El único límite del codificador incremental es proporcionar información de cambio. Para esto, el codificador necesita calcular el movimiento con un dispositivo de referencia.

Codificadores incrementales

Codificador absoluto

El codificador absoluto es el codificador más interesante de esta lista. Mide la posición angular verdadera o absoluta. Es lo opuesto al codificador incremental que solo calcula el cambio de posición angular.

Aquí es donde las cosas se ponen interesantes.

El encendido determina si el codificador es absoluto o incremental. Por lo tanto, si el codificador pasa por un proceso de "despertar y agitar" para obtener su posición, entonces es incremental. Si no requiere movimiento para mostrar su posición, entonces es absoluto.

Los codificadores absolutos pueden entregar una señal digital o una señal analógica como salida. Estas señales incluyen una interfaz serial síncrona (SSI) y 0-10v o 4-20mA.

Codificadores angulares

Aplicaciones de Codificadores

Estas son algunas de las diversas aplicaciones de los codificadores:

Aeroespacial

Los codificadores brindan retroalimentación de movimiento de alta precisión en aplicaciones aeroespaciales cuando se opera en condiciones ambientales terribles.

Aeroespacial

Posicionamiento del husillo de bolas

Los codificadores proporcionan retroalimentación de movimiento cuando se conectan al extremo del motor de accionamiento o al cambio de accionamiento.

Posicionamiento del husillo de bolas

Vehículos automatizados y robots

Los codificadores proporcionan retroalimentación de movimiento precisa para aplicaciones en robótica automatizada.

Robots automatizados

Cortar – A – Largo

Aquí, el codificador genera una cantidad fija de pulsos. Estos pulsos se transfieren al controlador y determinan la longitud del viaje.

Redondeando hacia arriba

Elegir el codificador perfecto para el diseño de su producto es crucial. Por eso es necesario comprender las diferencias entre los cuatro tipos de tecnología de codificador y los motores de codificador.

Configuración del codificador

Con las tecnologías cambiando, asegúrese de seleccionar el codificador que se ajuste a sus requisitos de retroalimentación de posición.

Bueno, eso concluye todo lo que necesita saber sobre codificadores, tipos y diferentes aplicaciones. Si necesita más información sobre el codificador, no dude en comunicarse con nosotros y estaremos encantados de ayudarle.