El Encoder Incremental
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7/29/2019 El Encoder Incremental
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EL ENCODER INCREMENTAL
La informacin que entrega un encoder incremental se puede reducir a un impulso por
cada incremento angular. Se puede deducir que debe de ser necesario un circuito
electrnico de conteo que convierta este funcionamiento en absoluto.
Para explicar el funcionamiento de un transductor encoder incremental tomaremos
como ejemplo un disco como la siguiente figura:
Dicho disco esta compuesto con ventanas transparentes equidistantes del centro deldisco de tal manera que dichas ventanas dejen pasar la luz.
El nmero de agujeros determina la resolucin del encoder. Conectado a la estructura
fija va un fotodiodo o fototransistor iluminado de una fuente de luz puesta al frente e
interrumpida por el disco como muestra la siguiente Fig.
Se deduce que el fotodiodo viene iluminado cada vez que una de las ventanas del
disco coincida.
La siguiente figura propone un circuito simple para obtener informacin elctrica del
fotodiodo. Cuando el fotodiodo no esta iluminado el circuito esta abierto y en el punto
V no hay tensin. Al contrario cuando el fotodiodo esta iluminado, circula corriente
que provoca una cada de tensin en R. en este caso en el punto V se puede medir unatensin aproximada de +Vcc.
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Suponiendo que el disco tiene presente 6 ventanas, despus de haber completado un
giro completo el diodo habr iluminado 6 veces y en el punto V se podr visualizar
( con ayuda de un osciloscopio ) una forma de onda como la siguiente figura.
Si las ventanas son iguales a la parte opaca el tiempo T1 es igual al tiempo T2. Para obtener
una mejor seal se conecta al punto V un amplificador y sucesivamente a un cuadrador de
seal ( schmit-trigger ) y luego se adapta a la seal lgica que se desee ( TTL o CMOS ) como
la siguiente figura.
Pero una sola fase del encoder no es suficiente porque no se podra saber el sentido de
rotacin del encoder.
Un transductor encoder incremental tiene como caracterstica principal dos fases
desfasadas entre ellos 90 o de ciclo para el reconocimiento del sentido de rotacin.
Para lograr las dos fases desfasadas entre si 90 tomaremos como ejemplo un disco
con las siguientes caractersticas.
2
+Vcc V GND
R
I
T1 T2
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Ahora conectados a la estructura fija del encoder van 2 fotodiodos alineados en vertical. Se
puede intuir que mientras un fotodiodo esta iluminado el otro no lo esta o lo esta parcialmente
y viceversa.
La seal de salida de las dos fases tendra la siguiente forma.
Estas seales pasan por el mismo circuito cuadrador antes descrito y se obtendran las
siguientes seales:
3
V1
V2
Vout1
Vout2
T
T
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Vout 1
Vout 2GIROHORARIO GIROANTIHORARIO
Vout 1 adelantada deVout 2Vout 1 atrasada deVout 2
Analizando las seales Vout 2 esta en retardo 90( T ) respecto a Vout 1. Esto es debido al
sentido de rotacin del encoder. Podemos decir que cuando el disco gira en sentido horario el
fotodiodo 1 esta iluminado antes que el fotodiodo 2, al contrario si el encoder gira en sentido
antihorario o sea el fotodiodo 2 esta iluminado antes que el fotodiodo 1. Cuando las 2 seales
cambian de desfazamiento permite reconocer el sentido de giro del encoger.
Un circuito simple para obtener una cuenta ascendente o descendente dependiendo del sentido
de giro seria:
4
DQ
FF D
CK
CK
CONTADOR
Up/Down
Vout1
Vout2