Los encoders de una sola vuelta miden el desplazamiento del eje en 360 ° desde una posición de inicio definida con una salida repetida para cada rotación del eje del encoder. Encoders de vueltas múltiples (vueltas múltiples), además de medir el grado de rotación dentro de 360 °. También registran el número total de revoluciones del eje del encoder, utilizando un valor digital único (o «palabra») para cada posición y número de revoluciones.
Aplicaciones de encoder de una vuelta
Los encoders de una vuelta son ideales para aplicaciones que miden menos de 360 ° de rotación. Como medir el punto de articulación de un ángulo o medir rotaciones parciales de un eje. Por ejemplo, se puede usar un encoder de una sola vuelta para medir el punto de articulación de una puerta. O para determinar el ángulo de su apertura. Un encoder de una sola vuelta también se puede usar para medir el punto de pivote de una antena giratoria para determinar su ángulo.
Los encoders absolutos de una sola vuelta también se usan comúnmente en servomotores de imanes permanentes. Para proporcionar la posición del estator del motor en relación con el rotor después de la inicialización para un mejor control de par. Aunque un motor hace varias revoluciones, muchas aplicaciones no requieren registrar el número total de vueltas, solo la posición dentro de una revolución.
Aplicaciones de encoder de múltiples vueltas
Los encoders de múltiples vueltas son ideales para aplicaciones que miden el grado de rotación y el número total de revoluciones. También son ideales para medir largos períodos de movimiento lineal donde no es posible. Ya sea económico usar un encoder lineal o cuando el punto de pivote no es accesible. Por ejemplo: registre el movimiento a lo largo de la circunferencia de una antena parabólica grande. Mida la rotación de un anillo colector o la medición de un sistema de registro de profundidad muy detallado.
Los encoders de múltiples vueltas también son ideales para la retroalimentación del servomotor cuando la aplicación involucra ejes coordinados que se desplazan. Con un encoder de un solo giro, las compensaciones se perderán cuando el sistema pierda energía y sea necesario mantener el sistema. Aunque una batería de respaldo ayuda a evitar esto, el sistema aún perdería posición si se mueve mecánicamente mientras está apagado (por ejemplo, si un operador mueve manualmente el dispositivo). Con un encoder de múltiples vueltas, la posición de desplazamiento se puede programar en la lógica de la máquina.
Por ejemplo, si un sistema de fabricación de semiconductores pierde potencia al procesar una oblea grande, reajuste el dispositivo y regrese a su posición anterior dentro de la escala del medidor. Es casi imposible y puede provocar la pérdida de toda la oblea. Por lo tanto, aplicaciones como esta usan encoders de múltiples vueltas que permiten guardar posiciones mecánicamente en el encoder en caso de una falla de energía.
Tecnología de múltiples vueltas en encoders
Encoders incrementales de múltiples vueltas
Los encoders incrementales generalmente incluyen un canal especial en su disco de código conocido como índice, índice, marcador o canal Z. Este es un canal en el disco que está separado y tiene una única región opaca. Cada vez que el disco de código completa una rotación completa, el canal Z genera un solo pulso. El dispositivo de lectura puede usar este pulso para contar el número de revoluciones completas. Lo que hace la carga y usa el conteo ascendente / descendente para rastrear las rotaciones parciales.
El número de revoluciones completas que el dispositivo que recibe una señal de un encoder incremental de múltiples vueltas puede monitorear está limitado solo por la capacidad de procesamiento y almacenamiento del dispositivo de lectura, que normalmente es un microprocesador. La principal desventaja de un encoder incremental de múltiples vueltas es que pierde toda la información en un corte de energía. Para superar esta limitación, se puede usar una batería de respaldo para permitir que se guarden los datos. Sin embargo, si el sistema se mueve mecánicamente después de una pérdida de energía, deberá mantenerse, a menos que la batería de respaldo y un contador estén presentes en el lado del encoder.
Encoders absolutos de múltiples vueltas con engranajes
La versión más simple de un encoder absoluto de múltiples vueltas involucra dos discos:
– Disco de monitoreo ± 360 °
– Disco secundario para monitorear rotaciones completas del disco de código primario.
Los dos están conectados por un complejo sistema de engranajes que indexa el disco secundario para cada rotación total del disco primario.
Esto puede conducir a un sistema capaz de rastrear una cantidad significativa de movimiento. Por ejemplo, emparejar un disco primario de 10 bits y un disco secundario de 10 bits produce un sistema capaz de 1024 posiciones giratorias y 1024 vueltas completas.
En teoría, estos diseños se pueden ampliar a una gran cantidad de discos secundarios, según los requisitos de la aplicación.
Encoders absolutos de múltiples vueltas con sensores (Wiegand)
Se puede usar un sensor Wiegand para crear un encoder de varias vueltas sin engranaje. Registrará las rotaciones que inducen el cambio en un campo magnético. Esto hace que un cable genere un pulso una vez por rotación del encoder.
El pulso habilita un contador dentro del encoder que luego registra la rotación. Con menos componentes mecánicos, los encoders absolutos de múltiples vueltas con sensores Wiegand son generalmente más compactos que otros encoders de múltiples vueltas. Se genera menos fricción dentro del encoder gracias a menos componentes mecánicos.
¿Es un encoder de múltiples vueltas más preciso que un encoder de una sola vuelta?
Un encoder de múltiples vueltas técnicamente aumenta la resolución del dispositivo. Sin embargo, la precisión aún está dictada por el recuento de bits de un solo giro. En muchas aplicaciones, el encoder no limitará la precisión del sistema. Esto se debe a que la precisión del dispositivo de un solo giro excede la precisión mecánica del resto del sistema.
