O que é e como funciona um Encoder Absoluto? Entenda!
Quando precisamos de feedback de posição e velocidade, uma das melhores opções do mercado atualmente é o encoder absoluto.
Esse equipamento transforma movimento mecânico em sinal eletrônico, informando movimento, direção e outros dados primordiais para o bom funcionamento dos sistemas de produção.
De servos motores a antenas de radares, o encoder é capaz de atender às mais diversas aplicações.
Continue a leitura para saber o que é esse equipamento, quais suas diferenças em comparação ao modelo incremental, como funciona e quais os principais tipos.
O que é um encoder absoluto?
Encoder absoluto é um dispositivo que converte movimentos mecânicos lineares ou angulares em sinais eletrônicos, fornecendo feedback de posição, rotação por minuto, velocidade, movimento e direção. Isso acontece por meio de um sinal de saída digital, dado em words ou bits.
O encoder é composto por eixo de conexão, emissor de luz, disco, máscara e foto receptor. Seu disco tem um código gravado, onde cada trilha é chamada de bit.
Se o disco tiver 9 bits significa que ele tem 9 trilhas internamente, e assim por diante, se referindo ao número de posições.
Utiliza o código Gray, em que somente um bit muda entre a transição das posições, garantindo uma confiabilidade muito maior e permitindo a verificação de erros.
Se houver uma queda de energia ou uma parada brusca da máquina, o receptor vai gravar exatamente a última posição, ou seja, vai encontrar a posição absoluta, sem a necessidade de referencial.
Encoder Absoluto x Incremental: saiba as diferenças
A principal diferença entre o encoder incremental e absoluto é que o primeiro encoder não retém a posição na falta de energia elétrica, e necessita do auxílio de um sensor de HOME externo além do referenciamento.
Já o encoder absoluto tem melhor recuperação em casos de falhas de sistema, registrando a posição atual do servo motor mesmo após o desligamento ou corte de energia ao driver.
O encoder absoluto tem resolução maior quando comparado ao incremental, por ter sinal de saída informado em words ou bits para cada posição, ao invés de sinal contínuo e trem de pulsos.
Sua performance no startup também é superior, por causa do menor tempo de posição inicial (homing).
O encoder absoluto é mais indicado para aplicações que exigem precisão por atuar com padrões binários, que não se repetem dentro da volta, detectando com exatidão os movimentos do dispositivo.
De maneira geral, o encoder absoluto é considerado mais tecnológico e inovador, quando comparado ao incremental, já que faz uma leitura de dados mais precisa.
O incremental também é muito utilizado, principalmente pelo seu excelente retorno de velocidade e distância, além do baixo custo, mas requer o manuseio de um operador e não é capaz de memorizar posição.
Qual é a função do encoder absoluto?
Seu trabalho é informar e armazenar velocidade e posição, possibilitando a continuidade das operações exatamente de onde pararam, garantindo maior eficiência dos processos de produção.
Fornece dados fundamentais que se refletem na qualidade dos produtos, como: o posicionamento de uma peça girante ou de movimento linear e o ângulo exato de sua parada.
Com essa atuação precisa, ocorrem menos falhas e retrabalhos, e as atividades industriais são aprimoradas, resultando em maior aproveitamento e lucratividade.
Exemplos de aplicações de encoder absoluto
Esse dispositivo pode ser usado nas mais diversas aplicações que requerem precisão de posicionamento e controle de velocidade (linear e de rotação); posicionamento angular, vazão e volume de líquidos; etc.
Portanto, é ideal para atuar com:
- Equipamentos agrícolas;
- Elevadores prediais;
- Máquinas CNC (para determinar a orientação multi-eixo);
- Camas hospitalares;
- Guindastes ou elevadores aéreos (para posicionar estabilizadores com precisão);
- Portas e compartimentos automáticos;
- Diagnóstico por imagem;
- Terapias de radiação;
- Comunicação via satélite;
- Servos motores;
- Pontes rolantes;
- Máquinas de corte a plasma, laser, etc;
- Robôs; entre outras aplicações de diversas áreas.
E como ele funciona?
Basicamente, o encoder absoluto determina a posição com base em um ponto de referência estático. Vale ressaltar que há algumas variações no funcionamento, dependendo se o encoder é óptico ou magnético.
O dispositivo possui dois discos, sendo um fixo no eixo central e outro com movimentação livre. Os dois contêm anéis concêntricos com marcadores de compensação. Conforme o disco vai girando, esses marcadores mudam de posição no disco fixo.
Enquanto o eixo gira, ele fornece sinais de saída digitais – words ou bits exclusivos para cada posição. Os códigos Gray ou binário simples determinarão a posição absoluta do objeto.
No caso dos modelos ópticos, os marcadores são aberturas que deixam a luz passar. Já os equipamentos do tipo magnético têm como marcadores sensores magnéticos que passam por um ímã para constatar a posição de seus polos.
Tipos de encoders absoluto e suas características
Os encoders absolutos se dividem em categorias dependendo do tipo de tecnologia que utiliza. Confira as principais.
Magnético
Os encoders absolutos magnéticos possuem um conjunto de sensores magnéticos que passam sobre um ímã e captam a posição dos polos magnéticos.
Nesta tecnologia, uma roda magnetizada gira sobre uma placa de sensores que dão uma resposta alimentada por um circuito elétrico que condiciona o sinal.
Esse modelo é ideal para uso em ambientes críticos, com presença de poeira, umidade, choques e temperaturas extremas.
Óptico
Esse tipo de encoder possui um sensor fotodetector (receptor) e um elemento emissor de luz (led).
O disco com marcações bloqueia e desbloqueia o feixe de luz para o sensor, portanto, conforme o disco gira entre eles, as alterações de posição são detectadas pelo sistema.
O fotodetector emite para as saídas um sinal proporcional à quantidade de marcações do encoder, de acordo com a sua resolução.
Vale ressaltar que a demanda por encoders ópticos vêm aumentando aceleradamente. Um levantamento da Globe Newswire aponta que o mercado global desse equipamento deve atingir US $3,1 bilhões até 2026.
Um dos fatores que contribuem para esse cenário positivo é a “crescente adoção de sistemas de controle e equipamentos de automação devido à sua capacidade de fornecer dados em tempo real, alta produtividade e alta precisão”.
Conheça também outros tipos de encoders, como o encoder de eixo.
Conclusão
Concluímos que o encoder absoluto é o produto ideal para projetos que requerem feedback de posição, considerado um dos recursos mais importantes para medição nas indústrias.
Vimos que ele dá confiabilidade a sistemas mecânicos, possibilitando uma melhor recuperação em caso de falhas ou falta de energia.
Com esse dispositivo acessível e altamente eficaz, eleva-se o grau de eficiência dos processos de produção, aumentando a qualidade dos produtos e o rendimento da empresa.
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