Encoder lineal

El encoder es un dispositivo transductor rotativo, que a través de una señal eléctrica indica la posición angular de un eje, así como la velocidad y aceleración del rotor de un motor. El encoder lineal representa uno de los tipos de aparatos de este estilo.

De manera general, un encoder está integrado o compuesto por un disco conectado a un eje giratorio. Este disco está fabricado de vidrio o plástico y se encuentra “codificado” con unas partes transparentes y otras opacas que bloquean el paso de la luz emitida por la fuente de luz.

¿Qué es un encoder lineal?

El escoder lineal es un dispositivo orientado a la obtención de datos en aplicaciones con movimientos lineales. Los encoders lineales, son sensores que pueden parametrizar el movimiento lineal de un aparato y generar información relacionada con la velocidad, la posición, la aceleración o aplicación móvil.

Aunque estos dispositivos tienen una demanda baja en el mercado, hay espacios donde su aplicación es vital. De estas conversaremos más adelante.

Clasificación del encoder lineal

  • Encoders lineales ópticos: Están compuestos de uno o varios emisores de luz LED y un fotosensor colocados a ambos lados de una cinta óptica codificada. La cinta está integrada por una serie de ranuras trasparentes y opacas que permiten (o no) el paso de la luz desde el led al fotosensor.

A través de este proceso el dispositivo obtiene información sobre la velocidad o la aceleración. Estos encoder son capaces de ofrecer mejor resolución que otros modelos, como por ejemplo, los magnéticos.    

  • Encoders lineales magnéticos: Están conformados por uno o varios sensores, además de un seriado de polos magnéticos preparados continuadamente a lo largo de la cinta magnética. Estos aparatos deben su funcionamiento a la capacidad que tienen para detectar alteraciones de campo magnético. Dichas alteraciones se ocasionan cuando se mueven los polos magnéticos con relación al sensor.
  • Encoders lineales abiertos o de cinta de medida. Se caracteriza por tener un cabezal que consigue la medición por medio de una cinta de medida que hace la función de regla. La cinta es programabla a cualquier longitud y es compatible para ser colocada en cualquier superficie. Este tipo de sistema tributa mucha flexibilidad. Por lo general no existe contacto entre la cinta y el cabezal, por lo que no hay desgaste entre las partes.
  • Encoders lineales cerrados: este tipo de instrumento se mantiene encapsulados. Por tanto, cuenta con una mayor protección contra la humedad o factores externos del entorno.
  • Encoders lineales por cable: Generan gran flexibilidad de integración y están constituidos por un cable que se enrolla sobre un tambor. Por medio de las vueltas del motor, proporcionan su edición.
  • Encoders lineales por rueda de medida: Para su funcionamiento usan una rueda como sistema de palpación, la cual gira en contacto con una superficie móvil y registra el número de vueltas. A través de estas vueltas se consiguen los valores de posición, velocidad y otras variables. En el mercado también se les conoce con el nombre de encoders táctiles.

Características genéricas del encoder lineal

  • Los encoders lineales siempre se integran con otros elementos y por eso debemos tener en cuenta como conectarlo e integrarlo con ellos.
  • Debemos considerar tanto la conexión mecánica, normalmete por tornillos (tipo, cantidad, posición, tamaño o métrica) como la conexión eléctrica (tipo de concector, posición, orientación de los cables).
  • Son de distintos pesos y tamaños.
  • Los materiales más comunes para su fabricación son el acero inoxidable y aluminios en combinación con materiales plásticos.
  • Si el movimiento es a alta velocidad, lo ideal es chequear la demarcación de velocidad del aparato.
  • En cuanto a los protocolos de comunicación, por lo general se aplican los protocolos de bus de campo (Pfrofibus, InterBus, DeviceNet. CAN Open…)
  • La Protección IP del instrumento es esencial para certificar el nivel de protección contra elementos ambientales.
¿Qué son las resoluciones en un encoger lineal?

A la hora de elegir un encoder lineal, es importante conocer sobre resolución que requiere la aplicación. En este sentido, mencionaremos los estilos, tomando en cuentas si el encoder es incremental u absoluto.

  • Resolución de encoders lineales absolutos: Este tipo de resolución se pronuncia en bits. Por tanto, un encoder de 8 bits es capaz de detectar 256 posiciones distintas (28) repartidas a lo largo de toda su carrera. Si la carrera es de 100mm y la resolución es de 8 bits, el encoder tendrá una resolución de 0.39mm (100mm/256posiciones).
  • Resolución de encoders lineales incrementales: En esta especificidad el proceso es completamente analógico, donde en lugar de bits, la lectura es manifestada en posiciones por unidad de longitud. Por ejemplo un encoder de 100 posiciones/cm tendrá una precisión de 0.1mm (100posiciones/10mm)

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