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TEORIA 19
19.1

ENCODERS (Codificadores)

Princípio de Funcionamento de um Encoder Óptico:

Um encoder é um dispositivo eletromecânico que pode medir movimento ou posição. A maioria dos encoder usa sensores ópticos para prover sinais elétricos na a forma de trens de pulso, os quais, por sua vez, podem ser traduzidos em informação de movimento, de direção, ou de posição. Encoders rotativossão usados para medir o movimento rotacional de um eixo. A figura ao lado mostra os componentes fundamentais de um encoder rotativo que consiste em um diodo emissor de luz (LED), um disco, e um detector de luz (fototransistor) no lado oposto do disco. O disco que está montado no eixo giratório tem uma série de perfurações regulares que são repetidas continuamente formando segmentos opacos etransparentes codificados no disco. A medida que o disco gira, os segmentos opacos bloqueiam a luz e as janelas transparentes permitem a passagem da luz. Isto gera pulsos de onda quadrada que podem ser interpretados então em informação de movimento ou posição. 19.2 Encoder Incremental: Encoders Incrementais são dedicados à medição precisa de: • • • Posição angular; Velocidade; Direção, de um movimentorotacional.

Sempre que movimentos mecânicos rotativos têm que ser monitorados, o encoder (ou codificador) é a interface mais importante entre o mecanismo e a unidade de controle. Os encoders transformam movimento rotativo em uma seqüência de pulsos elétricos. No caso de encoders óticos, o principio de funcionamento baseia-se em que um certo número de segmentos de luz intercalados com sombra,obtidos por janelas transparentes contidas na periferia de um disco opaco, são esquadrinhados por processo fotoelétrico. A cada segmento o feixe de luz é interrompido, transformando pulsos luminosos em pulsos elétricos.
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O número de segmentos determina a resolução do movimento e conseqüentemente a precisão da posição. Como apenas incrementos de rotação poderiam ser detectados com apenas um único sinal, então um segundo sinal, defasado em 90 graus, é adicionalmente gerado, com a inserção de um diafragma de grade. A defasagem de 90 graus entre os sinais possibilitadeterminar não apenas os incrementos, mas ainda o sentido da rotação. Em adição, a cada revolução completa um sinal de referência (sinal zero) pode também ser gerado.

SINAL ZERO

É possível se multiplicar os pulsos, de modo que com isso a resolução de um encoder incremental de dois canais seja multiplicada por dois ou por quatro. Basta que se utilize algum circuito detector de bordas adequado.Assim, um encoder com fisicamente 5000 pulsos por revolução pode gerar 20000 pulsos por revolução usando esta técnica. A fim de se fazer a necessária determinação do ponto zero de um sistemas que usa encoder incremental, estes sistemas devem ser referenciados, ou seja, deve ser realizada uma rotina de procedimentos adequada que realize movimentos entre os pontos de comutação de sensores de fim decurso, que assim deste modo permita determinar um ponto zero (zero máquina ou home). Emprega-se nestes sistemas chaves fim de curso especiais que podem garantir precisão do ponto de acionamento de ate 1 μm. Aplicações típicas são: •
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Medida de ângulo precisa;
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• • • 19.3

Medida de velocidade (rpm) ou de direção da rotação; Posicionamento de mesas X/Y; Posicionamento em sistemas de manipulação.

Encoders Absolutos Óticos:

Já nos Encoders Absolutos, cada posição angular está devidamente atribuída a um valor de posição definido, tendo-se assim um código...
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