Encoders: Absolutos vs. Incrementales
¿Qué son los Encoders?
Los encoders son dispositivos que identifican y especifican la posición exacta del eje al que están conectados, produciendo un código que es interpretado por el controlador.
Encoders Absolutos
Los encoders absolutos se utilizan en aplicaciones donde conocer la posición exacta del eje en un momento dado es crucial. Se emplean en sistemas donde la posición del eje cambia con respecto al tiempo y donde conocer dichas posiciones es fundamental para la durabilidad del sistema y la toma de decisiones correctas en operaciones subsecuentes. Un ejemplo común es un radar giratorio para conocer el ángulo preciso de rotación.
La salida del encoder absoluto indica la posición actual del eje, lo que lo convierte en un transductor de ángulos. En contraste, la salida de un encoder incremental brinda información sobre el movimiento del eje. Dicha información se procesa para determinar velocidad, distancia y posición.
Ventajas del Encoder Absoluto
- Un encoder absoluto lleva registro del movimiento dentro de su propio marco de referencia absoluto, mientras que un encoder incremental lo hace relativo a un punto de inicio definido al arrancar.
- Un encoder absoluto siempre conoce su posición y su punto de inicio puede ser definido electrónicamente por el operador. Un encoder incremental debe ser recalibrado al encenderse.
- Los encoders absolutos son digitales, lo que les brinda mayor funcionalidad y robustez, mientras que los incrementales son analógicos.
Desventajas del Encoder Absoluto
- El encoder absoluto típico especifica un solo código de ángulo.
- El encoder absoluto es más costoso.
Encoders Incrementales
El encoder incremental entrega una cantidad de pulsos digitales por cada revolución del eje. Se usa principalmente para controlar la velocidad de motores trifásicos y de CD en sistemas a lazo cerrado o para medir longitudes de materiales en proceso cuando se conecta a un contador.
El encoder absoluto memoriza una posición dada o programada, y a partir de esa posición entrega la información de los pulsos por revolución, las revoluciones que ha girado y el sentido de giro. Su uso se puede comparar con un calibrador digital, ya que al desplazarlo en un sentido u otro, indica la posición o la distancia que avanzó. Se aplica principalmente en robótica, CNC y automatización, donde se requiere saber la distancia, velocidad y posicionamiento final de los mecanismos movidos por motores paso a paso o servomotores.
Diferencias Clave
El encoder incremental informa cuánto se ha movido (en uno u otro sentido), mientras que el absoluto indica la posición actual en cada momento. Un mouse proporciona información incremental, mientras que un pad proporciona información absoluta.
Se usa un encoder incremental para determinar la velocidad o el sentido de giro sin importar el ángulo particular. Se usa uno absoluto cuando es importante saber en todo momento cuántos grados ha girado un eje.
Con un encoder incremental se puede saber la posición absoluta, pero se necesita una marca de índice, un fin de carrera o algo que permita al sistema saber con certeza la posición inicial. Por ejemplo, en una impresora, al encenderse, el carro se mueve a un extremo y se fija como cero, luego solo calcula desplazamientos.
La principal diferencia es que el encoder incremental mide la posición por incrementos referidos a una posición inicial (home). Si hay un fallo de energía, el encoder debe volver a la posición de home. En cambio, en el encoder absoluto, cada posición tiene su propio código. Ante un fallo de energía, el encoder recuerda la última posición.
Tipos de Robots
- Robot cartesiano
- Robot cilíndrico
- Robot brazo oscilante o SCARA
- Robot polar
- Robot angular
- Robot de estructura paralela