Encoder Incremental: como funciona e os melhores do mercado
Automação Industrial

Encoder Incremental: como funciona e os melhores do mercado

encoder rotativo

Foto: Encoders Rotativos Kalatec

Existem dispositivos que auxiliam a indústria em importantes tarefas relacionadas aos processos de produção. Para monitorar as posições de equipamentos mecânicos, por exemplo, é usado o encoder incremental.

Versátil, a peça ainda é aplicada em mouses, botões de controle de equipamentos eletrônicos, eixos rotativos de antenas de radar, elevadores prediais e até máquinas agrícolas.

A Kalatec apresenta a seguir o que é esse dispositivo e como ele funciona. Veja também as diferenças entre os encoders incremental e absoluto e, ainda, aprenda a fazer testes na peça!

O que é um encoder incremental?

Encoder incremental é um dispositivo rotativo que indica a posição e dá feedback de velocidade e de distância convertendo movimentos de eixos em sinais digitais ou analógicos.

Muito aplicado em projetos de automação industrial, a peça possui sistema eletrônico externo que encontra a posição após observar a contagem dos eventos ocorridos no mesmo, fazendo uma representação em pulsos elétricos.

Sua estrutura é simples, pois não tem a finalidade de memorizar posições mas de registrar o sentido e a quantidade de rotações, controlar a velocidade, medir distâncias e ângulos, e fazer posicionamentos.

Como funciona o encoder incremental?

O encoder incremental dá o número de pulsos a partir de cada rotação inteira do eixo. Ou seja, a medida da distância angular ou linear movimentada é representada por essa quantidade.

Cada pulso surge por meio do trabalho de um emissor luminoso e um receptor.

O sistema eletrônico externo realiza a contagem dos pulsos, conseguindo informar a quantidade de giros, a distância total e a posição, sendo que a última é encontrada com o auxílio de um driver de controle ou interface que interpreta o sinal recebido.

O driver terá a posição de referência igual a zero como rotina inicial, que será ativada a cada acionamento de máquina, já que a contagem se perde a cada desligamento.

O encoder incremental tem dois sinais de saída, chamados A e B, que geram pulsos com o movimento do dispositivo e indicam a quantidade e o sentido do movimento.

Alguns encoders incrementais possuem, adicionalmente, o sinal de saída índice ou Z, que informa quando a peça se encontra em posição de referência.

Há versões que têm, ainda, saída de status, que alerta sobre irregularidades do sensor ou falhas internas.

Aplicações em processos industriais

O encoder incremental é muito utilizado em processos industriais que necessitam de medição e controle com precisão, para determinação de posição e velocidade.

Isso acontece principalmente devido à sua habilidade em informar alterações de posição em tempo real, contribuindo para o acompanhamento mais eficaz do trabalho de equipamentos de alta velocidade.

O dispositivo também é usado para medir a velocidade de sistemas de automação, monitorando ou dando feedback sobre movimentação, como no caso de transportadores mecânicos, equipamentos robóticos, máquinas CNC e CMM, e diferentes tipos de motores.

Podem ser usados com CLPs (Controlador Lógico Programável), inversores de frequência, tacômetros, contadores e outros dispositivos.

Ainda controla multieixos, posicionamento de motores de passo, mede tensão, checa posição de esteiras e bobinas, etc.

Além da velocidade de rotação, fornecem dados sobre a velocidade linear, volume e até vazão de materiais líquidos.

Encoder Incremental x Absoluto: quais as diferenças?

  • Ao contrário do incremental, o encoder absoluto detecta com exatidão a movimentação do dispositivo, encontrando os ângulos da rotação;
  • O absoluto possui mais sensores que o incremental, sendo ideal para leituras da posição real, muito útil em casos de queda de energia elétrica;
  • O encoder incremental precisa ser referenciado a cada energização do sistema, já que não guarda posição;
  • O absoluto tem a posição guardada segundo a leitura de um código exclusivo para cada posição; o incremental dá a posição por pulsos a partir de zero.

Teste do encoder incremental: entenda o processo

O pleno funcionamento dos processos industriais depende de muitos fatores, como a atenção dada a cada equipamento, máquina, ferramenta ou peça. Por isso, a realização de testes em encoders é uma prática comum.

Qual é a importância do teste de encoders?

Para evitar transtornos como interrupções na produção e, consequentemente, prejuízos para as empresas, é fundamental realizar testes no encoder, principalmente quando ele aparenta estar falhando.

Desta forma, a performance dos sistemas de automatizados não é comprometida, o que ajuda a manter a qualidade e o sucesso dos processos industriais.

Em geral, os principais problemas que o dispositivo pode apresentar são devidos a fatores como: temperatura inadequada, excesso de carga radial ou axial no eixo e outros usos indevidos não compatíveis com as especificações do produto.

Como testar o encoder incremental

Quando o seu sistema não está funcionando corretamente, você pode substituí-lo por um encoder reserva de mesmo modelo e fazer a checagem. Se o trabalho for normalizado, significa que o problema estava mesmo no dispositivo.

Quando não houver essa opção, é possível fazer testes e medições usando um osciloscópio – equipamento de alta frequência capaz de ler os pulsos do encoder.

Após identificar os tipos de saídas e demais especificações do encoder (encontradas no próprio dispositivo), ligue o osciloscópio, já ajustado em uma voltagem e frequência compatível com a do dispositivo.

Energize as pontas positiva e negativa da peça e vá ajustando o osciloscópio. Conecte uma furadeira ou parafusadeira através de um acoplamento flexível  ao encoder para fazer as rotações e observe na tela do osciloscópio se está havendo perda de pulso ou não.

Mantenha uma velocidade constante e cheque as ondas quadradas (sinal TTL): se a sequência da frequência está completa e mantém um padrão. Caso seja constatado algum erro ou falha de pulso, é recomendável trocar a peça por uma nova.

osciloscopio medição sinal encoder

Tipos de Encoder: conheça os modelos Kalatec!

Consolidada no mercado e oferecendo há mais de trinta anos os melhores produtos para automação industrial, a Kalatec possui uma linha de encoders que atende à mais variada gama de aplicações.

Seus sensores oferecem saídas de pulsos em onda quadrada (nível TTL), com resolução de 1 até 5000 pulsos por revolução e normalmente possuem 4 canais de quadratura A+, A-, B+, B- e um sinal Z, para referência.

A Kalatec tem opções ideais de encoders incrementais para qualquer projeto:

  • Encoder Incremental Série 44VF: Eixo vazado 1/4″ até 1024 PPR;
  • Encoder Incremental Série 75: Eixo vazado e resolução até 5000PPR;
  • Encoder Incremental Série 40: Diâmetro Carcaça 40mm e eixo 1/4″ ou 6mm – Resolução até 1024PPR;
  • Encoder Incremental Série 58: Diâmetro Carcaça 58mm – material Aço Inox – Resolução até 5000 PPR.

Conclusão

Concluímos que, para garantir processos industriais cada vez mais eficientes, é preciso dar a atenção devida a cada componente de um sistema automatizado, como o encoder incremental.

A escolha de peças de qualidade e o cuidado com a realização de testes ajuda a proporcionar um ambiente ideal para uma fabricação de excelência.

Confira informações mais detalhadas, conheça também os encoders absolutos e não deixe de consultar nossos especialistas!

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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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