O que é e como funciona um Encoder Absoluto? Entenda!
Automação Industrial

O que é e como funciona um Encoder Absoluto? Entenda!

encoder absoluto

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.

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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

servo motor com encoder absoluto

Exemplo de aplicação do encoder absoluto: Servos Motores INVT

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?

encoder absoluto

Disco de Gray – Conceito de Leitura encoder absoluto (Fonte da Foto: Design World)

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.

encoder

Encoder magnético absoluto: Utilizado nos Motores Kalatec Linha MV

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”.

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.

Se você ficou com alguma dúvida e quer conhecer a melhor linha de encoders, saiba que a Kalatec pode te ajudar. Entre em contato com o nosso time de especialistas em automação e saiba mais.

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Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação. 22 anos de experiência com 5000 visitas únicas em Indústrias. CMO da Kalatec Automação. Especialista em Controle e Automação (USP). Engenharia de Processo (MAUA) - Gestão de Inovação (ESPM) - Gestão de PME (FGV) e MBA em Vendas (PUC). Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo e USP (Projeto Inspire).

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