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PREGUNTAS FRECUENTES: ¿Qué tipos de codificadores lineales existen y cómo los elijo?

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Absoluto o incremental, óptico o magnético.

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Los codificadores lineales monitorean el movimiento lineal y proporcionan retroalimentación de posición en forma de señales eléctricas. En los sistemas servoaccionados, los codificadores lineales suministran la posición precisa de la carga, normalmente además de la retroalimentación de velocidad y dirección proporcionada por el codificador rotativo del motor. En los sistemas impulsados por pasos, que normalmente funcionan en modo de bucle abierto sin retroalimentación de posición, la adición de un codificador lineal aumenta la precisión y fiabilidad del sistema de posicionamiento sin el costo y la complejidad de un servomotor.

Retroalimentación: Absoluta o incremental

Cuando se selecciona un codificador lineal, lo primero que hay que considerar es qué tipo de retroalimentación se necesita para la aplicación -absoluta o incremental. Los codificadores absolutos asignan un valor digital único a cada posición, lo que les permite mantener una información de posición precisa, incluso cuando se pierde la energía.

Los codificadores incrementales funcionan generando un número específico de pulsos por unidad de viaje y contando esos pulsos a medida que la carga se mueve. Debido a que simplemente están contando los pulsos, los codificadores incrementales perderán su referencia de posición si se interrumpe el suministro de energía. Para determinar la posición real de la carga en el momento de la puesta en marcha o del reinicio, se requiere una secuencia de referencia. Esto significa que el sensor (y la carga) debe moverse a una posición de referencia, y desde allí puede empezar a determinar la posición de la carga. Tenga en cuenta que, aunque la posición real de la carga en el arranque o reinicio no sea crítica, la realización de una secuencia de referencia puede ser indeseable desde el punto de vista del tiempo y la productividad. Esto es especialmente importante en aplicaciones con carreras largas y velocidades lentas, como las máquinas herramientas, donde la búsqueda de referenciación puede ser un proceso que requiere mucho tiempo.

La salida de los codificadores absolutos e incrementales difiere y también se tiene en cuenta su integración en el esquema de control del sistema. Los codificadores lineales absolutos producen una salida digital, o "palabra", que significa la posición real de la unidad. La resolución de un codificador absoluto está determinada por el número de bits de la palabra.

Los codificadores incrementales producen una salida en cuadratura, con dos canales que están 90 grados fuera de fase. (La salida de dos canales permite monitorear tanto la posición como la dirección. Si sólo se necesita la posición, entonces sólo se utiliza un canal) Algunos codificadores incrementales producen un tercer canal con un solo pulso, para ser utilizado como índice o posición de referencia para la búsqueda de la posición. El número de pulsos por distancia (pulgada o milímetro) determina la resolución de un codificador incremental. Sin embargo, la resolución puede duplicarse contando los bordes anterior y posterior del impulso de un canal, o puede cuadruplicarse contando los bordes anterior y posterior de los impulsos de ambos canales.

La tecnología: Óptica o magnética

Una vez que se ha tomado la decisión sobre la retroalimentación incremental o absoluta, la siguiente consideración es si la tecnología de detección debe ser óptica o magnética. Mientras que los codificadores ópticos han sido históricamente la única opción para resoluciones inferiores a 5 micrones, las mejoras en la tecnología de escala magnética les permiten ahora alcanzar resoluciones de hasta 1 micrón.

Los codificadores ópticos utilizan una fuente de luz y un fotodetector para determinar la posición, pero su uso de la luz los hace sensibles a la suciedad y los desechos, que pueden perturbar la señal. El rendimiento de los codificadores ópticos está muy influido por la distancia entre el sensor y la escala, que debe ajustarse y mantenerse adecuadamente para garantizar que la integridad de la señal no se vea comprometida. Esto significa que el montaje debe hacerse con cuidado, y que deben evitarse las sacudidas y las vibraciones.

Los codificadores magnéticos utilizan una cabeza lectora magnética y una escala magnética para determinar la posición. A diferencia de los codificadores ópticos, los codificadores magnéticos no se ven afectados por la suciedad, los desechos o la contaminación líquida. Los choques y las vibraciones son también menos probables de afectar a los codificadores magnéticos. Sin embargo, son sensibles a los chips magnéticos, como el acero o el hierro, ya que pueden interferir en el campo magnético.

Si bien los codificadores lineales suelen ser un componente adicional de un sistema, en muchos casos sus beneficios superan la mano de obra y el costo adicional. Por ejemplo, en las aplicaciones accionadas por husillos de bolas, puede elegirse un husillo de menor precisión si se utiliza un codificador lineal, ya que la retroalimentación del codificador permite al controlador compensar los errores de posicionamiento introducidos por el husillo.