Os encoders incrementais emitem em suas saídas ondas quadradas com sinais de nível lógico alto e nível lógico baixo, esse sinal por sua vez, é responsável por executar qualquer função que seja pré-determinada em seu projeto. Mas da onde vem esse sinal? E como ele é processado? A resposta é simples: Drivers de saída.
São 3 os tipos mais comuns de saída para os encoders incrementais:
- Coletor Aberto
- Line Driver
- Push-Pull
Para os encoders absolutos, os principais tipos de saída são:
- Paralela
- Serial
- Por barramento de campo (Fieldbus)
- Saídas baseadas em protocolo Ethernet
Estudaremos a seguir, as principais saídas dos encoders incrementais.
Saídas de Encoders Incrementais:
Os encoders incrementais podem apresentar inúmeros canais de saída, e são divididos em encoders com canais de saída de terminação única (1 fio por canal) ou encoders com canais de saída difrenciais (2 fios por canal). O segundo tipo, embora tenha um maior custo, oferece uma maior resistência contra ruídos eletromagnéticos.
Na sequencia, as informações geradas por cada canal do encoder necessitam ser convertidas em formatos nos quais controladores / atuadores sejam capazes de entender.
A saídas elétricas mais comuns, são baseadas em transistores NPN e PNP , sendo as principais: open-collector (pull), terminação única (push-pull) e diferencial line drivers (push-pull).
Saída de Coletor Aberto (Open Collector)
São saídas simples e econômicas, baseadas em Sinking outputs (transistores NPN), projetadas para serem utilizadas com controladores de fornecimento (sourcing controls). Quando a saída está ligada ( sinal lógico alto) o transistor atua como um coletor de corrente, quando a saída se encontra desligada (sinal lógico baixo), ela é deixada aberta. A todo momento a saída em si fica aberta, variando apenas com a passagem de corrente, nesse caso, um resistor de capacidade apropriada deve ser mantido no circuito, puxando o sinal para baixo, ligando e desligando a saída, formando assim, uma onda quadrada.
Ficando claro o porque do nome saída de afundamento (sinking output), esse tipo de saída não pode realizar nenhuma ação direta na corrente, sendo o resistor pull-up o único atuado direto no sinal, para evitar interferências e ruídos, a saída Open Colector é recomendada principalmente para baixas resoluções de ppr e conexões elétricas com cabos curtos.
Saídas Push-Pull
Esse tipo de saída também pode ser nomeada como Totem-pole ou Single-ended, apresenta em sua construção ambos transistores, NPN e PNP, obtendo em um único dispositivo tanto a saída de afundamento (sinking). Quanto a saída de fornecimento (sourcing), o resultado dessa modificação é claro, uma arquitetura compatível com controladores sinking ou sourcing.
O resistor pull-up foi eliminado nesse tipo de saída, fazendo com que o consumo de energia seja menor, podendo ser uma boa opção para projetos alimentados por baterias. Seu principal diferencial é a flexibilidade, sendo compatível com a maioria dos projetos.
Saídas Line Driver
A saída Line-Driver é principalmente utilizada para ambientes com muito ruído. Canais complementares / diferencias são comumente utilizados para a máxima eliminação de qualquer sinal indesejado.
Seu funcionamento é simples e eficaz, com canais de saída opostos (A e A barrado) ela obtém simultaneamente a saída alta e baixa, obtendo a qualquer momento a corrente de carga, suportando longas distâncias de transmissão.
Exemplificando: Comparando diretamente com a saída Open-Colector, parte da tensão de alimentação seria perdida após passar pelo resistor pull-up, entretanto para as saídas Line-Driver que é capaz de obter a diferença exata entre suas saídas baixas e altas, nenhuma tensão seria perdida, refletindo no sinal de saída para um nível lógico alto igual a saída de alimentação.
-Exemplos comuns de saídas de driver de linha incluem:
-driver de linha do codificador 7272
-driver de linha do codificador 7273
Saída do driver de linha do codificador 4469
-Saída de driver de linha MOSFET de alta potência
Exemplificando a escolha de um Saída Line Driver Errada:
Um pico de corrente, causado principalmente pela alimentação com uma faixa errada de tensão para o encoder, podendo acarretar erros de leituras e falhas em seu projeto, que podem considerar essa queda gradual, como uma informação a mais no processo.
O meio para evitar esse tipo de ocorrido é sempre ficar atento na hora de selecionar a tensão de alimentação / saída de seu encoder.
Para um material mais detalhado, consulte diretamente o site da Dynapar.
Caso tenha alguma dúvida na escolha da saída de um encoder incremental mais apropriada para a sua aplicação. Entre em contato, a equipe da Mokka-Sensors estará a sua disposição!