As saídas de sinal do encoder são geradas por um encoder rotativo quando o eixo gira. Os encoders incrementais geram um número definido de pulsos por rotação, enquanto um encoder absoluto gera um fluxo de bits correspondente à posição discreta.

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O desempenho de um encoder incremental é apenas tão bom quanto o seu sinal. O dispositivo de leitura precisa receber um fluxo de pulsos de onda quadrada simétricos de suficiente amplitude para que sejam detectados. Em teoria, isso requer apenas a energização do encoder e a conexão de alguns fios.

Na realidade, muitas fontes de erro contribuem para inúmeros problemas de sinal, desde reduzir a precisão temporal até impossibilitar a detecção da saída. Aqui, apresentamos um breve tutorial sobre sinais de encoders, anomalias comuns de sinal, o que os causa e como corrigi-los.

Ciclo de trabalho e simetria do sinal do encoder

Com exceção do canal de índice, os canais de um disco de encoder incremental são padronizados para gerar um sinal com um ciclo de trabalho de 50 a 50 (veja abaixo). Isso significa que 50% da forma de onda deve ser alta (0° a 180°) e 50% deve ser baixa (180° a 360°). Em outras palavras, deve ser simétrico.

Fase do sinal do encoder

Em muitos casos, o desempenho do encoder depende da fase relativa entre os canais. Os encoders de quadratura, por exemplo, utilizam um canal A e um canal B defasados a 90° um do outro para distinguir entre a rotação no sentido horário e anti-horário. O uso de um canal e seu complemento (por exemplo, A e A-Barra), dois sinais defasados de 180°, fornece um método para filtrar picos de ruído. O canal de índice (ou saída de referência) é projetado para gerar um único pulso por rotação, mas sua posição em relação aos outros canais varia de acordo com o sistema.

Verifique o sinal quanto ao desempenho esperado. Para encoders de quadratura, a saída de referência deve estar de acordo com sua convenção de rotação. Quando o sistema gira na direção oposta, a posição relativa dos sinais deve mudar, indicando uma mudança na direção da rotação.

Saída referenciada (gated)

A fase prevista para a saída de referência varia de acordo com o encoder. Os encoders com saída referenciada (gated) transmitem o sinal de índice através de uma porta lógica que o sincroniza com o sinal B-Barra. Em outras palavras, quando o canal B fica baixo, o canal de saída de referência fica alto. Quando o canal B fica alto novamente, o canal de saída de referência fica baixo. Em alguns casos, a saída é não-referenciada (ungated). Consulte o catálogo do encoder específico para determinar a largura e o tempo exatos do pulso.

Como identificar problemas comuns com sinais de encoder

Quando os sinais do encoder parecem incorretos, a resposta mais comum é assumir que a falha está no encoder. No entanto, muitos problemas podem resultar de fatores mecânicos ou ambientais, como perda de acoplamentos, fios em curto-circuito ou outros problemas relacionados ao sistema. Muitas dessas questões podem ser resolvidas com um roteiro de solução de problemas. Comece visualizando os sinais a partir de um osciloscópio, se possível. Esta é a melhor ferramenta de diagnóstico a ser usada para esta aplicação. Deixe a fiação do encoder intacta e conecte-a à extremidade do dispositivo de leitura. Certifique-se de trocar o trigger (ou gatilho) de um canal para outro, pois ele pode fornecer informações importantes. Os problemas mais comuns do sinal do encoder são:

Pulsos estendidos

Os pulsos estendidos a partir do encoder têm bordas de pulso iniciais ou finais alongadas e geralmente são causados ​​por problemas de montagem. Saiba como solucionar esses problemas aqui

Instabilidade do sinal

A instabilidade do sinal do encoder pode ser vista como uma tremulação na forma do pulso, podendo causar erros de contagem. Saiba como solucionar esses problemas aqui

Pulsos escalonados (em forma de degraus)

Os pulsos escalonados ocorrem quando dois canais estão em curto-circuito. A forma do escalonamento pode determinar quais canais estão em curto. Saiba como solucionar esses problemas aqui

Sinais com amplitude muito baixa

Sinais de baixa amplitude podem se parecer com outros canais a uma amplitude mais baixa e geralmente são causados por transmissões cruzadas com um canal que está, na verdade, aberto. Saiba como solucionar esses problemas aqui

Atraso na subida de rampa (perfil de barbatana de tubarão)

Os pulsos em forma de barbatana dorsal de tubarão são atrasos no tempo de subida do sinal do encoder, causados por longas extensões de cabo ou problemas no driver de saída. Saiba como solucionar esses problemas aqui

Oscilação ou salto de sinal

As oscilações do sinal são saltos irregulares nas formas do pulso do encoder, normalmente resultantes da interpolação do sinal. Saiba como solucionar esses problemas aqui

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Sobre a Dynapar

A Dynapar é uma das empresas operacionais da Specialty Product Technologies do Grupo Fortive, do qual também fazem parte a Veeder-Root, West Control Solutions, Hengstler, Anderson-Negele, Gems Sensors, entre outras. Possui fábricas no Brasil, Estados Unidos e Alemanha.

Conta com assistência técnica local e 1 ano de garantia para todos os produtos. Oferece a mais completa linha de encoders do mercado: incremental, absoluto, senoidal, heavy-duty (robusto).

Seus encoders são dedicados a mercados como energia eólica, área petrolífera e veículos fora da estrada. Experiência, versatilidade e competência para atender sua necessidade de precisão e desempenho.