Um driver de saída de encoder amplifica e processa o sinal de encoder bruto em sinais de onda quadrada. Eles podem ser transmitidos para o dispositivo de leitura ou unidade. Para encoders incrementais, existem 3 tipos de saída de encoder:

• Open collector (coletor aberto)
• Push-pull
• Line driver (driver de linha)

A escolha da saída de encoder depende dos requisitos da eletrônica de leitura, do tipo de encoder e dos fatores de aplicação, como a distância de transmissão, etc.

Exemplo de saída de encoder

A saída de encoder escolhida especificamente pode compensar um ambiente ruidoso ou longa distância de transmissão para oferecer um bom desempenho de feedback mesmo em uma situação difícil.

Encoders incrementais produzem um fluxo de pulsos de tensão. Já encoders absolutos produzem uma palavra digital de vários bits que é única para cada medida de posição. Para interpretar esta palavra de vários bits, o encoder e o dispositivo receptor devem falar uma linguagem comum determinada pelo protocolo da unidade.

Saída Open Collector

A saída de encoder Open Collector (coletor aberto) é uma solução simples e de baixo custo. É adequada para dispositivos low-end como contadores. Esses drivers usam transistores de saída com a entrada do coletor flutuante esquerdo (aberto), que essencialmente atuam como switches.

Como o coletor é deixado aberto, a aplicação de energia causaria uma condição de curto-circuito e uma falha. Para evitar isso, a saída do coletor aberto deve ser usada em conjunto com um resistor de pull-up que limita a corrente. Este resistor “puxa” o sinal para baixo, ligando e desligando a saída para gerar o sinal de onda quadrada.

A saída de encoder de coletor aberto fornece boa solução para encoders incrementais conectados por fiação de extremidade única. Na parte negativa, adicionar o resistor de pull-up aumenta a perda de tensão no encoder, independente das perdas de cabeamento. Como resultado, a saída do coletor aberto é melhor usada a uma distância de alguns metros ou menos.

Saída Push-Pull

Para ambientes com mais interferência, as saídas de encoder push-pull ou totem-pole fornecem uma solução melhor. Com a saída push-pull, a corrente pode seguir as duas direções – pode ser afundada ou proveniente da saída de encoder.

O driver de saída pode converter a saída de um TTL de 5V para uma saída de tipo coletor aberto. A saída push-pull geralmente é usada com um sinal de fonte CC e é implementada com um encoder incremental de uma única extremidade para entregar os sinais A, B e Z.

Quando o transistor de saída está aberto, o driver produz uma alta lógica; Quando está fechado, o driver produz uma baixa lógica. Esta abordagem torna o design muito mais tolerante ao ruído e funciona bem para distâncias de até 10 m.

Saída Line Driver

A saída de encoder Line Driver (driver de linha) tornou-se a mais utilizada para uma variedade de aplicações industriais, particularmente em ambientes de alto ruído. Um driver de linha é capaz de forçar ativamente a saída alta e baixa. Como resultado, ele pode gerar maior corrente, suportando longas distâncias de transmissão.

Considere um encoder fornecendo feedback para um contador com uma resistência interna de 10 kΩ. O encoder é alimentado por uma fonte de energia de 12 VCC. Com a saída de coletor aberto usada em conjunto com um resistor de tração de 2 kΩ, a tensão no ponto de terminação cairá para 10 VCC como resultado da alta relação entre o resistor de tração e a resistência interna do contador. Se alternarmos para a saída do driver de linha, isso não é mais um problema. Enquanto a corrente não exceder as capacidades do driver de linha, a tensão de saída permanecerá constante em 12 VCC.

É essencial escolher um encoder com saída driver de linha com capacidade de corrente suficiente. Todos os cabos têm um certo grau de capacitância que essencialmente aumenta a quantidade de corrente necessária para cobrar. Isso parece um pico atual para o driver de linha. Se o driver de linha não for avaliado para lidar com esse tipo de demanda atual, ele responderá soltando a tensão. O efeito no fluxo de pulso de saída será um tempo de subida mais longo na borda de ataque da onda quadrada. Um efeito de arredondamento semelhante na margem descendente da onda quadrada.

Exemplo de distorção do sinal de saída de encoder

Figura: Um pico súbito no consumo de corrente causado pela alta capacitância do cabo pode fazer com que o driver da linha reduza a tensão em compensação. Isso aumenta o tempo de subida do pulso, convertendo-o de uma onda quadrada limpa (superior) para um pulso manchado (inferior).

Isso pode introduzir erros, especialmente para dispositivos de leitura que desencadeiam os bordos ascendentes e descendentes dos pulsos a partir de encoders em quadratura. A solução para este problema é escolher um driver de linha avaliado para uma corrente mais alta. Isso levará à saída que mais se assemelha a uma onda quadrada limpa.

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Sobre a Dynapar

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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.