¿Cuál es la diferencia entre un resolución y un codificador?

En el mundo de los sistemas de movimiento de precisión, la detección de posición es un componente crítico para garantizar la precisión, la confiabilidad y la eficiencia. Ya sea en robótica, maquinaria industrial o sistemas aeroespaciales, la capacidad de determinar con precisión la posición, la velocidad y la dirección es esencial. Dos de los dispositivos más comunes utilizados para este propósito son los resolutores y los codificadores. Si bien ambos tienen el propósito de la retroalimentación de posición, operan en principios completamente diferentes y son adecuados para diferentes aplicaciones.

Comprender la diferencia entre un resolución y un codificador es primordial al seleccionar la tecnología adecuada para su aplicación. En este artículo, exploraremos resueltos , sus ventajas, limitaciones y compararlos con los codificadores. Además, discutiremos los contextos donde uno podría ser más apropiado que el otro, ayudándole a tomar una decisión informada para sus sistemas de movimiento de precisión.

¿Qué son los solucionadores?

Un resolución es un dispositivo electromecánico utilizado para medir la posición angular. Funciona utilizando los principios de inducción electromagnética. Estructuralmente, un resolución se asemeja a un transformador, con un rotor y un estator. El estator contiene devanados que generan formas de onda sinusoidales basadas en la posición angular del rotor. El resolución genera dos señales: seno y coseno, que corresponden a la posición del rotor.

Los solucionadores son sensores de posición absolutos , lo que significa que proporcionan retroalimentación de posición exacta sin requerir una referencia o reiniciar durante los ciclos de energía. Son conocidos por su resistencia y durabilidad y a menudo se usan en entornos hostiles como la automatización aeroespacial, militar e industrial.

¿Cuáles son las ventajas de usar resoluciones?

Los solucionadores ofrecen varias ventajas distintas que las hacen ideales para aplicaciones específicas:

1. La alta confiabilidad en
   los resolcadores de entornos hostiles es altamente duradero, resistente a la temperatura extremas, choque, vibración y contaminantes como el polvo o la humedad. Su construcción robusta garantiza un rendimiento confiable en entornos desafiantes, como sistemas aeroespaciales y equipos industriales al aire libre.

2. Comentarios de posición absoluta
   A diferencia de los codificadores incrementales, los resolutores proporcionan retroalimentación de posición absoluta , lo que significa que la posición se conserva incluso después de una pérdida o reinicio de potencia. Esto elimina la necesidad de rutinas de referencia o marcadores de referencia.

3. No hay electrónica en el elemento de detección
   La ausencia de componentes electrónicos en el elemento de detección hace que los resolutores sean inherentemente resistentes a la interferencia electromagnética (EMI), lo cual es crítico en entornos con alto ruido eléctrico.

4. Los resiliencia de temperatura
   pueden funcionar a temperaturas extremas, que generalmente varían de -55 ° C a 150 ° C o más. Esto los hace adecuados para aplicaciones como motores aeroespaciales o hornos industriales.

5. Los solucionadores de vida útil larga
   tienen una vida útil mucho más larga en comparación con los codificadores, principalmente porque carecen de componentes delicados como discos ópticos o LED que se desgastan con el tiempo.

6. Diseño simple y confiable
   Su diseño similar al transformador se presta a la simplicidad y la confiabilidad, reduciendo los puntos de falla y los costos de mantenimiento.

¿Hay limitaciones con los solucionadores?

Mientras que los resueltos se destacan en durabilidad y confiabilidad, no están exentos de sus inconvenientes:

1. La menor precisión en comparación con
   los resonedores de codificadores generalmente tiene una resolución y precisión más bajas en comparación con los codificadores. Para las aplicaciones que requieren micro posicionamiento preciso, los codificadores pueden ser la mejor opción.

2. Procesamiento de señales complejas
   Las señales sinusoidal y coseno generadas por un resolución requieren equipos especializados, como un convertidor de resolución a digital (RDC), para procesar los datos. Esto agrega complejidad y costo al sistema.

3. Un costo más alto para el procesamiento de la señal,
   Si bien el resolución en sí es a menudo más resistente y duradero, la electrónica adicional necesaria para interpretar las señales puede aumentar el costo general de la implementación.

4. Los resolutores de alcance limitado de la aplicación
   son los más adecuados para aplicaciones donde la durabilidad se prioriza sobre la precisión. Para las industrias que exigen una precisión ultra alta, como la fabricación de semiconductores, los solucionadores pueden no cumplir con los requisitos.

¿Qué son los codificadores?

Un codificador es un dispositivo que convierte el movimiento mecánico en una señal eléctrica para determinar la posición, la velocidad o la dirección. Los codificadores se utilizan ampliamente en sistemas de automatización industrial, robótica y movimiento de precisión. Vienen en dos tipos principales: codificadores incrementales y codificadores absolutos.

1. Codificadores incrementales
   Estos codificadores proporcionan retroalimentación de posición relativa al generar pulsos a medida que gira el eje. El número de pulsos corresponde al desplazamiento angular. Sin embargo, los codificadores incrementales pierden información de posición si se interrumpe la potencia.

2. Codificadores absolutos
   Estos codificadores proporcionan comentarios de posición únicos para cada posición del eje. Incluso después de una pérdida de potencia, los codificadores absolutos conservan sus datos posicionales, lo que los hace adecuados para aplicaciones críticas.

Los codificadores operan utilizando principios ópticos, magnéticos o capacitivos. Los codificadores ópticos son los más comunes, utilizando una fuente de luz y un disco giratorio con patrones para generar información de posición.

¿Cuáles son las ventajas de usar codificadores?

Los codificadores se favorecen en aplicaciones que requieren alta precisión y versatilidad. Sus ventajas incluyen:

1. Los codificadores de alta precisión y resolución
   , especialmente los tipos ópticos, ofrecen una resolución y precisión extremadamente altas, a menudo en el rango de submicrones. Esto los hace ideales para aplicaciones como máquinas CNC, robótica y fabricación de semiconductores.

2. Los codificadores compactos y livianos
   son más pequeños y livianos que los solucionadores, lo que los hace adecuados para aplicaciones donde las limitaciones de espacio son una preocupación.

3. Diversos
   codificadores de opciones de salida pueden proporcionar varias señales de salida, como cuadratura, serie o analógica, ofreciendo flexibilidad en el diseño del sistema.

4. Se utilizan una amplia gama de
   codificadores de aplicaciones en un amplio espectro de industrias, incluidos dispositivos médicos, automatización de laboratorio y robótica industrial.

5. Rentable para aplicaciones de alto volumen
   para aplicaciones que no requieren una durabilidad extrema, los codificadores suelen ser más económicos que los solucionadores.

¿Cuáles son las limitaciones de los codificadores?

A pesar de sus ventajas, los codificadores tienen ciertas limitaciones:

1. La susceptibilidad a los factores ambientales
   codificadores, especialmente los tipos ópticos, son sensibles al polvo, la suciedad, la humedad y la vibración. Esto puede conducir a errores o fallas en entornos hostiles.

2. Pérdida de posición en codificadores incrementales
   Los codificadores incrementales pierden los datos de su posición si se interrumpe la potencia, lo que requiere el rehoming en el inicio. Esto puede ser una desventaja en las aplicaciones que requieren operación continua.

3. Los codificadores de rango de temperatura limitado
   generalmente tienen un rango de temperatura de funcionamiento más estrecho en comparación con los solucionadores, lo que los hace inadecuados para condiciones extremas.

4. Los codificadores de vida útil más cortos
   contienen componentes delicados como discos ópticos, LED y sensores, que son propensos a desgastar con el tiempo.

5. Los codificadores de interferencia electromagnética (EMI)
   son más susceptibles a EMI, lo que puede afectar la integridad de la señal en entornos eléctricamente ruidosos.

Elegir entre solucionadores y codificadores

Al decidir entre un resolución y un codificador, es esencial considerar los requisitos específicos de su aplicación. Aquí hay algunos factores para evaluar:

Encontrar el equilibrio adecuado para los sistemas de movimiento de precisión

La elección entre un resolución y un codificador depende en última instancia de las prioridades de su aplicación. Si su sistema opera en condiciones extremas donde la durabilidad y la confiabilidad son críticas, un resolución es a menudo la mejor opción. Por otro lado, si la alta precisión y la resolución son primordiales, un codificador es la opción superior.

Los avances recientes en ambas tecnologías han reducido la brecha entre los resolvers y los codificadores. Por ejemplo, los resolver modernos ahora se están utilizando en vehículos eléctricos (EV) para proporcionar una sensación de posición confiable para los motores, mientras que los codificadores se están diseñando con una mejor resistencia a los factores ambientales.

Además, están surgiendo sistemas híbridos que combinan las fortalezas de ambas tecnologías, ofreciendo lo mejor de ambos mundos. Estos sistemas utilizan codificadores para alta precisión y resolución para la retroalimentación de copia de seguridad en caso de una falla.

Conclusión

Comprender la diferencia entre un resolución y un codificador es crucial para seleccionar el dispositivo de retroalimentación de posición correcto para su aplicación. Mientras Los resonentes sobresalen en durabilidad, confiabilidad y rendimiento en entornos duros, los codificadores brillan en aplicaciones de alta precisión y alta resolución. Al evaluar cuidadosamente los requisitos de su sistema, puede tomar una decisión informada que garantice un rendimiento y longevidad óptimos.

Ambas tecnologías continúan evolucionando, impulsadas por los avances en automatización, robótica y otras industrias. Ya sea que priorice la resistencia o la precisión, la elección adecuada puede afectar significativamente la eficiencia y la confiabilidad de su sistema de control de movimiento.

Preguntas frecuentes

1. ¿Son mejores solucionadores o codificadores para aplicaciones al aire libre?
Los solucionadores son más adecuados para aplicaciones al aire libre debido a su durabilidad y resistencia a factores ambientales como la humedad, el polvo y la temperatura extremas.

2. ¿Puede un resolutor proporcionar retroalimentación de alta resolución?
Los solucionadores generalmente ofrecen una resolución moderada. Para las aplicaciones que requieren alta resolución, los codificadores son una mejor opción.

3. ¿Qué industrias usan comúnmente los resolutores?
Los resolver a menudo se usan en aeroespaciales, militares, maquinaria pesada y automatización industrial donde la resistencia es esencial.

4. ¿Son los codificadores más rentables que los resolvers?
Los codificadores suelen ser más rentables para las aplicaciones que no requieren durabilidad extrema o resistencia ambiental.

5.
Sí, los sistemas híbridos pueden utilizar ambas tecnologías, combinando la durabilidad de los resolver con la precisión de codificadores para un rendimiento mejorado.