Codificador analógico digital

Tipos de Encoders Analógicos e Digitais

Encoders analógicos e seus equivalentes digitais desempenham a mesma função fundamental: transformar atributos físicos, como movimento angular ou linear, em um sinal eletrônico utilizável. Este sinal indica a posição ou movimento de um objeto e pode ser processado posteriormente por um sistema de controle.

Os encoders podem ser categorizados com base no sinal de saída (analógico ou digital), no princípio operacional (incremental ou absoluto) e em outros critérios. Os tipos de encoder com base no sinal de saída são discutidos abaixo.

• Encoder Analógico:

  Um encoder analógico utiliza sinais analógicos cuja saída é contínua, e é baseado em grandezas físicas como velocidade ou posição. Os encoders analógicos fornecem um número infinito de valores dentro de uma faixa. Portanto, são preferíveis quando são necessárias mudanças suaves ou graduais.

  Os encoders analógicos são baseados no princípio absoluto. Eles fornecem um sinal único para cada posição. Esses encoders podem ser frequentemente afetados pelo ruído no ambiente. Portanto, eles exigem amortecedores, filtros de sinal e cabos blindados para operar corretamente.

• Encoder Digital:

  Os encoders digitais convertem sinais de analógico para digital, transformam-nos e depois enviam-nos para um dispositivo de controlo ou processamento. Estes sinais são discretos, com valores infinitos dentro de uma faixa. Em termos simples, os encoders digitais convertem sinais em um código binário.

  Os encoders digitais possuem tipos incrementais e absolutos. Os encoders digitais incrementais fornecem informações sobre alterações na posição, velocidade e direção. Eles geram um pulso quando o eixo se move. A contagem de pulsos indica a posição do eixo. Os encoders incrementais funcionam em máquinas elétricas, robótica e sistemas CNC.

  Em contraste, os encoders digitais absolutos geram um código único para cada posição do eixo. O último código se alinha com a posição do eixo após o sistema ser ligado. Os encoders absolutos são usados em aplicações onde a posição inicial é essencial para o funcionamento do sistema.

Função e características dos encoders analógicos digitais

Os encoders analógico-digitais desempenham várias funções essenciais e possuem várias características de interesse. As funções comuns podem incluir a conversão de sinais analógicos em sinais digitais, a simplificação do sistema e o aprimoramento do desempenho. Os encoders ATDS oferecem processamento de sinal eficiente e fornecem soluções para implementar sistemas de controle.

No entanto, os recursos importantes do encoder ATD incluem:

• Saída Digital: O principal recurso de um encoder é sua capacidade de fornecer uma saída digital. A forma de saída varia de acordo com diferentes aplicações.
• Resolução: A resolução se refere à capacidade do encoder de distinguir entre diferentes níveis de sinal. Alta resolução permite conversão de sinal precisa. Esse fator de alta precisão depende do número de bits que o encoder usa para quantificar os níveis de sinal analógico.
• Taxa de Amostragem: A taxa de amostragem é um recurso importante de qualquer encoder. Refere-se ao número de amostras que o encoder pode coletar por segundo. A taxa de amostragem varia dependendo da aplicação e do uso. No entanto, uma alta taxa de amostragem fornece um maior nível de precisão para a conversão de sinal.
• Interface de Saída: Freqüentemente, os encoders digital-analógico possuem diferentes interfaces de saída. Essas interfaces podem incluir USB, paralelo e serial, entre outras. Essas interfaces são essenciais para conectar o encoder a outros dispositivos, como controladores, processadores ou telas digitais.
• Canais de Entrada: A maioria dos encoders possui vários canais de entrada. Esse recurso permite a conversão simultânea de sinais analógicos de diferentes fontes. Ter vários canais de entrada aumenta a eficiência e o desempenho do dispositivo, especialmente em sistemas complexos que exigem o processamento de diferentes sinais ao mesmo tempo.
• Tamanho Compacto: O design do encoder digital deve ser compacto. Um tamanho compacto é essencial para reduzir a ocupação de espaço em sistemas com restrições de espaço. Os designs compactos geralmente desempenham o mesmo nível de função sem ocupar muito espaço.
• Baixo Consumo de Energia: O consumo mínimo de energia é um recurso crucial de qualquer encoder. O baixo consumo de energia é importante para a confiabilidade e eficiência de um sistema. Também ajuda a reduzir o custo operacional de qualquer dispositivo.

Aplicações de encoders analógicos digitais

A maquinaria de codificação mostra diversas aplicações nos campos da automação, engenharia e manufatura. Abaixo está uma visão geral das indústrias onde os sistemas que utilizam encoders digitais e analógicos são cruciais.

• Sistemas de controle de movimento: Um encoder é um componente de controle de movimento. Portanto, muitas aplicações, incluindo braços robóticos, máquinas CNC e sistemas de servoindustriais, dependem fortemente desses dispositivos para medição de movimento precisa e proteção do circuito de controle.
• Medição e controle angular: O dispositivo de encoder analógico e digital é amplamente utilizado em aplicações que exigem medição e controle angular. Essas incluem aplicações aeroespaciais, sistemas de direção hidráulica de veículos e máquinas industriais.
• Feedback de posição: O conversor de sinal analógico e digital encoder é o melhor dispositivo de feedback de posição. Ele pode oferecer informações em tempo real sobre o posicionamento linear ou rotativo do eixo. Isso o torna adequado para aplicações como cilindros hidráulicos, espaçonaves e sistemas de elevadores.
• Controle de loop fechado: Esses dispositivos são importantes em sistemas de controle de loop fechado, onde medem uma variável controlada e alimentam o sinal de saída ao controlador para correção. Eles incluem sistemas de controle de processo, sistemas de piloto automático e controle de feedback.
• Conversão de sinal: Dispositivos de encoder digital convertem sinais analógicos em formatos digitais para processamento ou compressão de sinal digital. Esses dispositivos impactam diferentes indústrias, incluindo telecomunicações, radiodifusão e produção de áudio.
• Compressão de dados: As tecnologias de encoder e compressor digital convertem arquivos de dados grandes em arquivos menores para armazenamento ou transmissão eficiente sem perda de informações. Isso pode ser observado em streaming de mídia, videoconferência e jogos online.
• Correção de erros: O projeto de circuito do encoder pode fornecer detecção e correção de erros em sistemas de comunicação digital para garantir a integridade dos dados em aplicações como comunicação por satélite, armazenamento de dados e redes de computadores.
• Criptografia: Os encoders digitais desempenham um papel significativo na segurança de dados, criptografando informações para evitar acesso não autorizado. Esses são amplamente utilizados no comércio eletrônico, bancos online e por agências de segurança governamentais.

Como Escolher Encoders Analógicos Digitais

Os compradores devem considerar vários fatores antes de adquirir um encoder digital para garantir que o produto atenda às necessidades e requisitos específicos. Aqui estão algumas considerações a fazer:

• Requisitos da Aplicação

  É essencial identificar e entender os recursos e especificações necessários para a tarefa da aplicação. Isso ajudará a determinar o tipo de encoder necessário e seus requisitos. Por exemplo, um encoder de velocidade destinado a uma aplicação de controle de motor será diferente de um destinado à robótica.

• Condições Ambientais

  As condições de operação e o ambiente em que o encoder será usado devem ser considerados cuidadosamente. Isso inclui níveis de umidade, condições ambientais, exposição a produtos químicos e poeira, faixa de temperatura e choque e vibração.

• Tensão de Alimentação

  Os encoders digitais vêm em diferentes requisitos de alimentação. É essencial escolher um encoder cuja fonte de alimentação seja compatível com a aplicação. Por exemplo, um encoder que opera a 5V não pode ser usado em uma aplicação que requer 12V.

• Sinal de Saída

  O sinal de saída de um encoder digital é essencial, pois os encoders convertem movimento mecânico em sinais elétricos. Parâmetros analógicos como velocidade, posição e movimento devem ser convertidos em sinais digitais. É crucial garantir que a saída correta seja compatível com o sistema de entrada.

• Resolução e Precisão

  Os proprietários de empresas devem determinar a resolução e a precisão necessárias para sua aplicação específica. Eles precisam saber a capacidade do encoder de fornecer dados válidos e determinar seu grau de precisão. Por exemplo, um encoder 1024P/R possui um encoder que produz 1024 pulsos em uma rotação completa.

• Tipo de Montagem

  Vários encoders estão disponíveis no mercado, cada um com um tipo de montagem diferente. Isso inclui montagem em pé, montagem em flange e montagem em eixo oco. O tipo de montagem a ser adquirido deve ser decidido após a identificação do tipo que atenda aos requisitos de montagem e configuração da aplicação.

• Tipo de Eixo

  O tipo de eixo de um encoder digital deve ser considerado, seja sólido ou oco. A escolha do tipo de eixo geralmente é baseada nos requisitos e preferências de instalação da aplicação. Além disso, o diâmetro e o comprimento do eixo devem corresponder ao encoder para garantir um ajuste e funcionamento adequados.

• Linha de Visada

  A consideração da linha de visada é crucial para tarefas de aplicação que exigem posicionamento preciso. Isso envolve garantir que não haja obstrução ao longo do caminho que possa prejudicar o desempenho do encoder. Manter uma linha de visada clara garantirá o funcionamento ideal do encoder.

Encoder Analógico Digital Perguntas & Respostas

P1 Qual é o propósito de um encoder em um sistema digital?

A1 O trabalho principal de um encoder é mudar um sinal analógico, como tensão ou corrente, para um sinal digital com 1s e 0s para que um sistema digital possa entender e trabalhar com ele. Essa conversão é importante para sistemas que medem ou controlam coisas.

P2 Qual é o princípio do encoder analógico?

A2 Os encoders são importantes para converter e transferir informações precisas sobre a posição e o movimento das máquinas. Quando uma máquina se move, o encoder muda esse movimento para sinais elétricos, o que ajuda a controlar melhor a máquina.

P3 Quais são os três tipos de sinais analógicos?

A3 Os três principais tipos de sinais analógicos são:

• Ondas Senoidais: Ondas suaves e regulares como ondas sonoras e corrente alternada (CA) que sobem e descem em um padrão de onda.
• Ondas Triangulares: Ondas estáveis que sobem e descem em linha reta, como alguns sinais de teste.
• Ondas Quadradas: Sinais estáveis ligados/desligados como relógios digitais e sinais de computador que saltam bruscamente entre níveis alto e baixo.

Esses sinais mostram como algo muda ao longo do tempo de forma contínua, não apenas em saltos ou etapas.

P4 Qual é a vantagem de um encoder digital sobre um encoder analógico?

A4 Os encoders digitais oferecem maior precisão e confiabilidade. Suas saídas são menos propensas a serem afetadas por ruído ou mudanças no ambiente. Os sinais digitais também são mais fáceis de enviar por longas distâncias sem perda de qualidade. Os sistemas digitais podem processar sinais com maior resolução, proporcionando melhor controle e medição.