Absoluto ou incremental, óptico ou magnético.

Os encoders lineares monitoram o movimento linear e fornecem feedback de posição na forma de sinais elétricos. Em sistemas servoacionados, os encoders lineares fornecem a posição precisa da carga, normalmente além do feedback de velocidade e direção fornecido pelo encoder rotativo do motor. Para sistemas acionados por passo, que normalmente operam em modo de malha aberta sem feedback de posição, a adição de um codificador linear aumenta a precisão e a confiabilidade do sistema de posicionamento sem o custo e a complexidade de um servo motor.

Feedback: Absoluto ou incremental

Ao selecionar um encoder linear, a primeira coisa a considerar é que tipo de feedback é necessário para a aplicação – absoluto ou incremental. Os encoders absolutos atribuem um valor digital exclusivo a cada posição, o que lhes permite manter informações de posição precisas, mesmo quando há falta de energia.

Os encoders incrementais funcionam gerando um número específico de pulsos por unidade de percurso e contando esses pulsos à medida que a carga se move. Por estarem simplesmente contando pulsos, os encoders incrementais perderão sua referência de posição se a alimentação for interrompida. Para determinar a posição real da carga na inicialização ou reinicialização, é necessária uma sequência de retorno à posição inicial. Isso significa que o sensor (e a carga) deve se mover para uma posição de referência e a partir daí começar a determinar a posição da carga. Tenha em mente que mesmo que a posição real da carga na partida ou na reinicialização não seja crítica, a execução de uma sequência de retorno à posição inicial pode ser indesejável do ponto de vista de tempo e produtividade. Isto é especialmente importante em aplicações com cursos longos e velocidades lentas, como máquinas-ferramentas, onde o retorno à posição inicial pode ser um processo demorado.

A saída para encoders absolutos e incrementais difere e também é considerada para integração no esquema de controle do sistema. Os codificadores lineares absolutos produzem uma saída digital, ou “palavra”, que significa a posição real da unidade. A resolução de um codificador absoluto é determinada pelo número de bits na palavra.

Encoders incrementais produzem saída em quadratura, com dois canais 90 graus fora de fase. (A saída de dois canais permite monitorar a posição e a direção. Se apenas a posição for necessária, apenas um canal será usado.) Alguns encoders incrementais produzem um terceiro canal com um único pulso, para ser usado como índice ou posição de referência para casa. O número de pulsos por distância (polegadas ou milímetros) determina a resolução de um codificador incremental. No entanto, a resolução pode ser duplicada contando as bordas inicial e final do pulso de um canal, ou pode ser quadruplicada contando as bordas inicial e final dos pulsos de ambos os canais.

Tecnologia: óptica ou magnética

Uma vez tomada a decisão em relação ao feedback incremental ou absoluto, a próxima consideração é se a tecnologia de detecção deve ser óptica ou magnética. Embora os codificadores ópticos tenham sido historicamente a única opção para resoluções abaixo de 5 mícrons, melhorias na tecnologia de escala magnética agora permitem que eles atinjam resoluções abaixo de 1 mícron.

Os codificadores ópticos usam uma fonte de luz e um fotodetector para determinar a posição, mas o uso da luz os torna sensíveis a sujeira e detritos, que podem interromper o sinal. O desempenho dos codificadores ópticos é altamente influenciado pela distância entre o sensor e a escala, que deve ser configurada e mantida adequadamente para garantir que a integridade do sinal não seja comprometida. Isto significa que a montagem deve ser feita com cuidado e que choques e vibrações devem ser evitados.

Os codificadores magnéticos usam uma cabeça de leitura magnética e uma escala magnética para determinar a posição. Ao contrário dos codificadores ópticos, os codificadores magnéticos geralmente não são afetados por sujeira, detritos ou contaminação líquida. Choques e vibrações também têm menos probabilidade de afetar os codificadores magnéticos. São, no entanto, sensíveis a chips magnéticos, como aço ou ferro, pois podem interferir no campo magnético.

Embora os codificadores lineares sejam frequentemente um componente complementar de um sistema, em muitos casos seus benefícios superam o trabalho e o custo adicionais. Por exemplo, em aplicações acionadas por fuso de esferas, um parafuso de menor precisão pode ser escolhido se um encoder linear for usado, uma vez que o feedback do encoder permite que o controlador compense erros de posicionamento introduzidos pelo parafuso.