Encoders têm a função de medir a variação do ângulo de um processo baseado em um ponto de referência. A saída fornecida para o CLP processada irá condizer diretamente com essa variação angular. São 3 as abordagens para medir ângulos com Encoders:
–Medição direta do encoder em contato com uma roda de carga
–Medição de ângulo indireto com um encoder montado no eixo do motor
–Medição de ângulo indireto com um encoder multi-turn montado ao longo da circunferência da carga
Realizando a Medição Direta do Ângulo com Encoders Angulares:
A forma mais simples de medição é acoplar o encoder diretamente em contato com uma roda de medição, ou um determinado equipamento que fará o contato direto com a unidade que está sendo medida. Com os dados fornecidos a partir da rotação do eixo, um CLP / Controlador deve realizar determinada tarefa pré-programada.
Para um encoder incremental, o ângulo α pode ser expresso como:
ÂNGULO = (PULSOS/PPR) X 360
Sendo P o número de pulsos gerados, PPR os pulsos por revolução.
Para um encoder absoluto, o ângulo α é dado por:
ÂNGULO=((BIT FINAL-BIT INICIAL)/TOTAL DE BITS)X360
Medição Indireta de Ângulos com Encoders Angulares no Eixo do Motor
Também é possível medir o deslocamento angular de uma carga monitorando o eixo do motor ou uma roda intermediária. Um fator de conversão é necessário para correlacionar o deslocamento do motor com a quantidade de pulsos gerados pelo encoder.
Para essa medição, o fator de conversão deve levar em conta possíveis erros e uma menor precisão no ângulo medido, afinal aqui o encoder tem o feedback direto do MOTOR e não do ângulo da carga em si.
Medição indireta, acompanhando a borda da carga com Encoder Angular.
Em casos gerais, a utilização desta forma de medição é correspondente a aplicações nas quais são inviáveis a utilização das duas outras formas de medições apresentadas anteriormente. Seja por questões elétricas ou mecânicas. Medindo o ângulo através de sua circunferência.
No método circunferencial indireto, uma roldana dentada acoplada a um encoder absoluto multi-turn engata com a circunferência da carga para rastrear seu deslocamento angular.
Por sua vez, um fator de conversão deve ser adotado, pois à medida que a circunferência medida gira, roldana do encoder também rotaciona, sendo esse movimento registrado pelo encoder. A angulação final X fornecida é:
X=C*R
Sendo C é o número de contagens na circunferência e R é a taxa de redução das engrenagens no encoder multi-turn.
As principais fontes de erro sob as quais esse processo está submetido se relacionam com questões mecânicas, acoplamentos, eixos descentralizados e etc.
Medir Ângulos com Encoders Incrementais ou Absolutos?
Os incrementais podem registrar apenas o deslocamento de alguma posição inicial definida arbitrariamente que é estabelecida na inicialização. Essa posição inicial, geralmente chamada de índice, cria apenas um pulso ao longo de uma rotação completa do disco de código. Isso permite que o dispositivo que processa o sinal do codificador rastreie o número de voltas completas do disco do codificador a partir da posição inicial. No entanto, o pulso do índice não é exclusivo, portanto, o número de rotações completas contadas geralmente é perdido se o dispositivo estiver desligado e precisar ser realocado na inicialização. A chamada perda de Referencia.
Os encoders absolutos possuem uma indexação específica para cada posição ao longo de uma rotação. Encoders absolutos multi-turn conseguem registrar além da posição em uma rotação de 360º o número da volta que está realizando a contagem. Portanto, não há necessidade de retorno ao local e as informações não são perdidas quando o dispositivo é desligado. No momento em que um codificador de ângulo absoluto é ativado, a partir da sequência de informação de sua saídaele relata com precisão a localização na qual ele se encontra.
Segue abaixo, algumas das principais linhas de encoders angulares da Dynapar / Hengstler disponíveis no mercado:
Para um material mais detalhado, consulte diretamente o site da Dynapar.
Caso tenha alguma dúvida na escolha do encoder mais apropriado para a sua aplicação. Entre em contato, a equipe da Mokka-Sensors estará a sua disposição!