Señales Interpoladas

El objetivo de este documento es exponer de forma objetiva las principales características y diferencias entre las señales proporcionadas por un encoder óptico incremental y un encoder óptico incremental interpolado. En el primer caso, el número de impulsos coincide con el número de impulsos de su óptica asociada, mientras que en el segundo caso mediante interpolació se genera una señal de un número de impulsos más elevado al de su óptica asociada.

Consideraremos los siguiente puntos fundamentales: resolución, precisión y durabilidad.

RESOLUCIÓN

La resolución de un encoder interpolado puede alcanzar teóricamente límites infinitos, dado que la señal óptica es procesada por la circuitería de interpolación, otro tema sería donde se pone el límite de lo que es una señal de calidad aceptable.Tras los ensayos realizados en nuestro departamento de ingeniería podemos afirmar que mediante interpolación se pueden obtener señales incrementales con el “aspecto” de las generadas por un encoder óptico sin interpolación con resoluciones por encima de los 40.000 ppr. Por encima de este límite dependerá mucho del equipo al que se conecte el encoder. En algunos casos las señales con fuertes variaciones de duty pueden ser malinterpretadas por los equipos e inducir a errores inesperados.

Con un encoder óptico incremental sin interpolación se pueden alcanzar resoluciones de 10.000 ppr con señales de una excelente calidad, pero con unas exigencias mecánicas y ópticas muy elevadas. Muchos de los encoders de 10.000 ppr presentes en el mercado están basados en una interpolación x4, y ni siquiera se informa al mercado de que se generan las señales de dicha forma.

Hohner dispone de encoders de 10.000 ppr de lectura directa del disco y presenta encoders de hasta 50.000 ppr con señales generadas con interpolación, con el objetivo de que los clientes en función de la necesidad requerida por la aplicación dispongan de una y otra opción.

PRECISIÓN

Para resoluciones hasta 10.000 ppr se consiguen señales con precisiones similares. Para resoluciones superiores, debido a la propia descomposición de la señal, la precisión de los interpolados es algo inferior, lo que se traduce en distorsiones en el periodo de las señales (duty), aceptables para la mayoría de drivers i plc´s, que en muchas ocasiones trabajan con flancos más que con impulsos completos. Si precisamos de resoluciones superiores a 10.000 ppr hay que tener en cuenta que la calidad de la señal se verá muy afectada por los ruidos residentes y externos, dándose el caso que el circuito de interpolación interpreta esos ruidos como señal y los transforma en señales no deseadas.

En el caso de los encoders ópticos la precisión está directamente relacionada con la calidad de su óptica y mecánica, la pureza de las señales se mantendrá mientras se cuide su instalación, ambiente y mantenimiento.

En un encoder óptico de lectura directa del número de pulsos del disco en el máximo admisible de 10.000 ppr, es muy crítico el montaje mecánico del encoder, en qué condiciones trabaja, ya que el ajuste de la parte óptica – electrónica es muy delicado y solidario a la mecánica del encoder, así pues obtendremos un encoder con unas señales de calidad excelente pero con unos requerimientos de montaje para garantizar la durabilidad de dicha calidad muy exigentes.

DURABILIDAD

Prácticamente ambos tipos de encoders tienen la misma vida, dado que mayormente está supeditada a la vida de los componentes mecánicos por lo que no hay diferencias notables entre ambos.

Una de las razones por la que Hohner recomienda el uso de encoders interpolados para resoluciones de 10.000 ppr es el equilibrio entre la calidad de la señal y la mejora de la durabilidad, dado que las exigencias mecánicas de ajuste son inferiores.  Los encoders interpolados permiten ofrecer un producto con alta resolución, señales de excelente calidad y una expectativa de durabilidad mayor ya que las exigencias mecánicas del ajuste del mismo son inferiores, lo que nos permite afirmar que es un encoder más robusto mecánicamente, por lo que en las mismas condiciones de instalación y  ambiente de trabajo tendrá una vida más larga.

Por todo esto recomendamos en nuestro catálogo electrónico de interpolación para encoders de 10.000 ppr, disponiendo de encoders de 10.000 ppr de lectura directa si la aplicación lo requiere.