Como escolher um encoder: resolução, saída, eixo, conector e proteção

Para escolher um encoder, responda a seis perguntas, nesta ordem: quantos pulsos por volta (PPR) a aplicação pede; que sinal a entrada do CLP, do contador ou do drive lê (HTL ou TTL, push-pull ou line driver); como ele monta no eixo (sólido, com acoplamento, ou vazado); que conector; que grau de proteção; e que alimentação. Atenção à conta da frequência. No B58N da Dynapar, a saída vai até 200 kHz: com 1.024 PPR, ele trabalha até os 6.000 RPM do encoder; com 10.000 PPR, só até 1.200 RPM. Antes de tudo, decida o tipo: incremental ou absoluto (a comparação está em diferença entre encoder incremental e absoluto). Este guia trata do incremental, o mais usado.

Quantos pulsos por volta (PPR) o encoder precisa ter?

Comece pelo menor passo que a máquina precisa ler. A conta que a Dynapar usa é simples: pulsos por volta = 360 ÷ passo em graus. Para ler 3°, bastam 120 PPR. Em medida linear, divida o avanço por volta pela resolução desejada. Uma polia que avança 300 mm por volta, com 1.024 PPR, dá cerca de 0,29 mm por pulso.

O controlador ainda pode multiplicar. Com os canais A e B, ele lê as quatro bordas do sinal e conta 4 vezes o PPR: a mesma polia passa a 0,07 mm por contagem. Segundo a Dynapar, essa leitura exige pulsos quadrados limpos, e o cabo e a saída pesam nisso.

Dois cuidados:

• resolução não é exatidão: a Dynapar lembra que mais pulsos não corrigem a folga do redutor ou do fuso. O encoder só mostra a folga com mais detalhe;
• na reposição, mantenha o PPR: o programa da máquina faz a conta de velocidade e de posição com o número do encoder antigo.

Qual frequência o encoder aguenta?

Cada saída tem uma frequência máxima, e ela limita o PPR na rotação da máquina. A fórmula da Dynapar: frequência = PPR × RPM ÷ 60. Passar do limite degrada o sinal e acumula erro de contagem. Com os 200 kHz do B58N:

Outros limites, pelos datasheets: o HS35N responde a 125 kHz típicos (250 kHz no máximo); o RI58, da Hengstler, a 300 kHz em RS422 e 200 kHz em push-pull. Confira também a entrada que vai ler: o contador rápido do CLP tem a própria frequência máxima.

Saída HTL ou TTL: qual é a diferença?

É o nível de tensão do pulso.

• HTL: o pulso sai no nível da alimentação. No B58N, de 5 a 26 Vcc: alimentado em 24 V, o pulso tem cerca de 24 V. É o sinal das entradas de 24 V de CLP e contador.
• TTL: o pulso sai em 5 V. Há versões alimentadas com tensão maior e saída regulada em 5 V, como a opção "5 a 26 Vcc de entrada, 5 Vcc de saída" do HS35R. É o sinal das entradas de 5 V e dos receptores diferenciais (RS422) de drives.

No B58N, a escolha é uma letra do código: A para 5 V (TTL), B para 5 a 26 V (HTL), e as duas são line driver. No RI58, a saída RS422 trabalha com alimentação de 5 V (a versão com alarme também aceita 10 a 30 V), e a push-pull, com 10 a 30 V. Quem decide é a entrada do equipamento que lê o sinal: confira no manual dele antes de pedir.

Push-pull, line driver ou coletor aberto?

É o circuito que entrega o pulso. A Dynapar descreve três:

No line driver, o receptor compara A com /A, e o ruído que entra igual nos dois fios se cancela. Por isso a Dynapar recomenda cabo blindado de par trançado, de baixa capacitância, e o receptor o mais perto possível do encoder. O HS35R tem opções de saída 7272, 7273 (coletor aberto) e 4469, de 100 mA, para os cabos mais longos.

Eixo sólido ou vazado?

• Eixo sólido: o encoder tem eixo próprio e liga ao eixo da máquina por um acoplamento flexível, que absorve o desalinhamento. O B58N tem eixo sólido de 6, 8, 10 ou 12 mm. O acoplamento Dynapar entra aqui.
• Eixo vazado: o eixo da máquina entra no encoder, que é travado por uma lâmina ou um braço. Dispensa acoplamento, flange e suporte, segundo o datasheet do HS35N, que tem furos de 6 a 16 mm e em polegadas e fixação para face C NEMA de 4 1/2" e 8 1/2" ou na grade de ventilação de motor CA. O B58N também tem versões vazada (8 a 15 mm), passante, expansiva e hubshaft.

Em motor grande, o furo pesa: o HS35R tem furos até 28 mm ou 1 1/8", com isolação elétrica do eixo. Como o encoder de eixo vazado se prende ao motor e por que ele precisa de isolamento com inversor está em encoder para motor.

Qual conector escolher?

Segundo a Dynapar, o cabo direto do encoder custa menos, mas, na troca, sai junto com o encoder. Com conector, cabo e encoder se trocam separados. No B58N, as opções do código são prensa-cabo com cabo, M23, conector de 8 pinos, militar de 10 pinos, M12 de 8 pinos e DB9. Na reposição, repita o conector do cabo que está na máquina. O chicote Dynapar vem pronto, com cabo de 10 vias e conector M23, militar, DIN de 8 pinos, DB9 ou DB15.

Que grau de proteção IP e que temperatura pedir?

Pela Dynapar: IP64 é à prova de pó e aguenta jato de água de baixa pressão; IP66, jato de alta pressão; IP67, imersão até a profundidade especificada. O conector conta: no B58N, o encoder é IP67, mas com o conector de 8 pinos fica IP65.

A rotação também mexe na temperatura: no HS35R, acima de 3.000 RPM, a temperatura máxima cai 10 °C a cada 1.000 RPM. Para calor extremo, choque e sujeira, o encoder pode não ser a resposta: veja resolver ou encoder.

Como escolher um encoder: a tabela

O que mandar para a cotação?

• a foto da etiqueta do encoder atual, se houver (o código resume quase tudo da tabela acima);
• a rotação máxima do eixo e o que a máquina mede;
• a entrada que lê o sinal (modelo do CLP, do contador ou do drive);
• o diâmetro do eixo e a distância do cabo até o painel.

Com isso, a equipe confere PPR, saída, eixo e conexão antes da cotação. A garantia é de 1 ano, e o envio sai em até 24 h para produtos em estoque.

Perguntas frequentes

Encoder com mais pulsos deixa a máquina mais precisa?

Não por si só. Segundo a Dynapar, a resolução não corrige erro da mecânica, como folga de redutor ou de fuso. E pulsos demais para a rotação passam do limite de frequência da saída ou da entrada.

O que acontece se o encoder passar da frequência máxima?

Segundo a Dynapar, a eletrônica não acompanha: o sinal se degrada e a contagem acumula erro. Reduza o PPR ou escolha uma saída e uma entrada de frequência maior.

Qual o comprimento máximo do cabo do encoder?

Depende da saída e do cabo. Os valores típicos da Dynapar: coletor aberto até cerca de 9 m; line driver 7272 de 15 a 23 m; line driver 4469 de 30 a 90 m, sempre com cabo blindado de par trançado.

Resumo

Já sabe a rotação e a entrada do CLP? Mande esses dados, o diâmetro do eixo e a foto da etiqueta pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página.