O que é um codificador de eixo?
Um codificador de eixo, também conhecido como codificador rotativo, é um dispositivo que relata o ângulo de rotação do seu eixo. Geralmente é fixado a um eixo do motor ou outro dispositivo rotacional e é usado para rastrear sua posição atual. Os codificadores de eixo são frequentemente usados em aplicações robóticas, mouses de computador e controles industriais. Eles também são frequentemente usados em trocadores de máquinas-ferramenta, lentes de câmera e telescópios.
Um codificador de eixo absoluto pode determinar a posição atual de seu eixo de codificação a partir do momento em que é ligado. Ao contrário de um codificador incremental, ele rastreia a posição absoluta do eixo em vez da posição relativa ao local onde foi iniciado. Um codificador rotativo absoluto pode usar sensores mecânicos, magnéticos ou ópticos com um disco rotativo para determinar a posição do eixo. Os codificadores mecânicos usam contatos deslizantes e um disco com padrões de metal projetados para codificar a posição do eixo. Os codificadores magnéticos detectam a posição das tiras magnetizadas em um disco, enquanto os dispositivos de disco óptico lêem áreas claras e escuras especialmente codificadas.
Os dados de posição de um codificador de eixo absoluto são emitidos na forma digital ou analógica, dependendo do design do dispositivo. Os dados digitais são frequentemente representados em código binário, cinza ou decimal codificado binário. O código cinza é uma forma modificada de codificação binária na qual os códigos de padrão adjacentes diferem em apenas um bit, reduzindo erros nos dados de posição. Os dados digitais geralmente podem ser enviados em paralelo ou em um formato serial, como o padrão recomendado assíncrono (RS) 422. Padrões como Interface Síncrona Serial (SSI) e Rede de Área do Controlador (CAN) também são frequentemente suportados.
Os codificadores rotativos incrementais, também conhecidos como codificadores em quadratura, medem o movimento relativo do eixo. Esse tipo de codificador de eixo usa apenas dois sensores ópticos ou mecânicos para detectar a rotação do eixo de um ângulo para o próximo. Para acompanhar a posição atual, circuitos externos podem ser usados para contar os movimentos do eixo a partir de um ponto de referência. Nos codificadores mecânicos, os came no eixo fazem contato com sensores mecânicos para indicar a posição. Os codificadores ópticos podem determinar o movimento lendo duas faixas de código claro e escuro com fotodiodos.
Enquanto a maioria dos codificadores incrementais gera dados de posição com ondas quadradas 90 graus fora de fase, algumas podem produzir ondas senoidais. Os codificadores incrementais lineares medem a distância em uma linha reta e não na rotação. Eles são frequentemente usados em máquinas-ferramentas. Alguns codificadores incrementais incluem memória com backup de bateria para registrar informações de contagem. Este tipo de codificador de eixo em combinação com um ponto de referência pode ser usado para rastrear a posição absoluta, mesmo na energização.
Um codificador óptico de eixo rotativo geralmente pode girar em alta velocidade. Algumas unidades podem girar até 30.000 rotações por minuto (RPM). Por outro lado, a maioria dos codificadores mecânicos é muito mais limitada em velocidade.