Diferença entre codificadores absolutos e incrementais

A detecção de movimento angular e linear é uma função essencial no controle das máquinas na fábrica de eletrônicos. Os microcomputadores nessas máquinas geralmente precisam de informações sobre a posição, direção da rotação e velocidade de rotação de um eixo ou eixo, que precisam ser convertidos em formato digital. Os codificadores ópticos são os dispositivos eletromecânicos usados ​​para medir posições angulares ou lineares. Os usados ​​para detecção angular são comumente referidos como codificadores rotativos ou de eixo. Estes são cada vez mais utilizados para uma infinidade de empregos em equipamentos industriais e de consumo. Os codificadores rotativos, ou codificadores de eixo, podem, em princípio, ser absolutos ou incrementais. Um codificador absoluto fornece informações de posição quando a energia é perdida, enquanto um codificador incremental é usado onde são necessárias informações de velocidade e direção. Ambos podem ser usados ​​com deslocamentos angulares e lineares, mas operam de maneira diferente. Vamos dar uma olhada detalhada em como eles diferem um do outro.

O que é um codificador absoluto?

Um codificador absoluto possui um código exclusivo para cada posição do eixo que representa a posição absoluta do codificador. Ele fornece diretamente a saída digital representando o deslocamento absoluto. O valor da posição atual é medido imediatamente no momento em que o sistema é ligado. Assim, um codificador absoluto não precisa de um contador, pois o valor medido é derivado diretamente do padrão de graduação. Ele fornece a saída digital correspondente à posição diretamente. Cada posição de bit é codificada separadamente através de um par de LED dedicado. Cada código representa uma posição angular absoluta do eixo em sua rotação. O disco de um codificador absoluto usa um código Gray no qual um bit muda por vez, o que reduz os erros de comunicação do codificador. Eles podem ser divididos em codificadores de uma volta e várias voltas.

O que é um codificador incremental?

Um codificador incremental é um dispositivo eletromecânico que transforma a posição angular do eixo em sinais digitais ou de pulso. Ele gera um certo número de pulsos por rotação, fornecendo um pulso para cada incremento correspondente à revolução. Pode medir a mudança de posição, não a posição absoluta. Portanto, ele não pode especificar a posição relativa a uma referência conhecida. O número de pulsos gerados é proporcional à posição angular do eixo. Os codificadores incrementais são usados ​​em aplicações em que são necessárias informações de velocidade ou velocidade e direção. Sempre que o dispositivo é ligado ou reiniciado, ele começa a contar a partir de zero e gera um sinal de saída cada vez que o eixo se move. Os tipos de um codificador incremental podem ainda ser subdivididos em codificadores e tacômetros em quadratura.

Diferença entre codificadores absolutos e incrementais

Noções básicas de codificadores absolutos vs. codificadores incrementais

- Ambos são dispositivos eletromecânicos usados ​​para medir posições angulares ou lineares do eixo e convertê-las em sinais digitais ou de pulso. Um codificador absoluto possui um código exclusivo para cada posição do eixo que representa a posição absoluta do codificador, enquanto um codificador incremental gera um sinal de saída cada vez que o eixo gira um determinado ângulo e o número de pulsos gerados é proporcional à posição angular do eixo. Um codificador incremental pode medir a mudança de posição, não a posição absoluta.

Princípio de operação de codificadores absolutos vs. codificadores incrementais

- Um codificador absoluto consiste em um disco codificado binário montado no eixo, de forma que ele gire com o eixo. Graças a vários canais de saída, cada posição angular do eixo é descrita por seu próprio código exclusivo. O número de canais aumenta à medida que a resolução necessária aumenta. Ao contrário de um codificador incremental, não é um dispositivo de contagem que não perde as informações de posição quando a energia é perdida. Um codificador incremental, por outro lado, fornece um sinal de saída para um dado incremento da posição angular do eixo que é determinado pela contagem dos pulsos de saída em relação a um ponto de referência.

Eficiência de custos

- A matriz de código do disco do codificador é mais complexa e, como são necessários mais sensores de luz, um codificador absoluto normalmente custa o dobro dos codificadores incrementais. A resolução é limitada pelo número de faixas no disco do codificador, tornando-se mais caro obter resoluções mais precisas sem adicionar mais faixas. Os codificadores incrementais, pelo contrário, são menos complexos que seus equivalentes absolutos, portanto, normalmente, menos dispendiosos.

Estabilidade

- Os codificadores absolutos podem oferecer melhor desempenho, resultados precisos e custos gerais mais baixos. Graças à sua capacidade de fornecer leituras de ângulos absolutos, mesmo se uma leitura for perdida, isso não afetará a próxima leitura. Uma leitura específica não depende da precisão de uma leitura anterior. Um codificador incremental, por outro lado, precisa ser ligado durante toda a operação do dispositivo. Cada vez que a energia é perdida, a leitura deve ser reinicializada ou o sistema mostra um erro. Isso diminui o desempenho do sistema. Os codificadores absolutos não perdem as informações de posição em caso de falta de energia.

Codificador absoluto vs. codificador incremental: gráfico de comparação

Resumo de codificadores absolutos vs. incrementais

Em poucas palavras, um codificador incremental precisa ser alimentado durante toda a operação do dispositivo. Em caso de falta de energia, a leitura deve ser reinicializada ou o sistema apresenta um erro. Um codificador absoluto, pelo contrário, precisa de energia somente quando uma leitura é feita e, graças à sua capacidade de fornecer leituras de ângulo absolutas, uma leitura específica é independente da precisão de uma leitura anterior. No entanto, a matriz de código do disco em um codificador absoluto é mais complexa, portanto, normalmente custa duas vezes mais que um codificador incremental, que por outro lado é menos complexo, portanto custa menos caro.