Diferença entre encoder incremental e absoluto: qual usar em cada máquina

A diferença entre encoder incremental e absoluto está no que cada um sabe depois de ligar. O incremental gera um número fixo de pulsos por volta (no B58N da Dynapar, de 1 a 10.000 PPR), e quem conta é o CLP ou o drive, a partir de uma referência. Se a energia cai, a contagem se perde. O absoluto entrega um código único para cada posição do eixo (no AI25 da Dynapar, até 22 bits por volta e 12 bits de contagem de voltas) e informa onde está assim que é energizado. Regra prática: incremental para velocidade e para eixos que podem buscar o zero a cada partida; absoluto onde a posição precisa sobreviver a uma queda de energia.

Como cada tipo de encoder mede a posição?

Incremental: um disco marcado gira diante de um sensor óptico (ou um disco com polos magnéticos passa por um sensor magnético) e gera pulsos. Segundo a Dynapar, a saída pode ter um canal só (A) ou dois canais, A e B, defasados de 90° elétricos: é a quadratura. O canal que vem na frente diz o sentido de giro. Um terceiro canal, o Z, dá um pulso por volta e serve de referência. O encoder não guarda posição: ele informa a mudança, e o controlador soma.

Absoluto: o disco tem um padrão codificado, e cada posição do eixo forma uma palavra digital diferente. O controlador lê a posição direto, sem contar nada. Por isso o absoluto não depende de uma rotina de referência na partida.

O que acontece quando a energia cai?

No incremental, a contagem fica no controlador, não no encoder. Desligou, o número some. Uma bateria no controlador ajuda, mas, segundo a Dynapar, se o eixo se mexer com a máquina desligada (um operador que gira a peça na mão, por exemplo), a máquina precisa buscar a referência de novo.

No absoluto, a posição fica no próprio encoder. Há duas versões:

• de uma volta: distingue as posições dentro de 360° e repete a cada volta. Segundo a Dynapar, serve para o ângulo de abertura de um portão, o giro de uma antena e a posição do rotor de um servomotor na partida;
• multivoltas: além do ângulo, conta as voltas. Serve para curso longo (fuso, tambor de cabo) e para eixos coordenados. Um AI25 de 12 + 12 bits distingue 4.096 posições por volta em 4.096 voltas, mais de 16 milhões de posições.

As versões, as interfaces e as aplicações de cada uma estão na categoria de encoder absoluto.

Quais são os tipos de encoder pela forma de medir?

Pela forma de medir, são dois: incremental e absoluto. O incremental é um sistema simples e barato, segundo a Dynapar, que separa os modelos pelo ambiente: serviço pesado (siderurgia, papel, madeira), uso industrial geral e servo, em ambiente controlado. Também há variações de sinal:

• incremental de quadratura (A e B): o mais comum; dá velocidade, distância e sentido;
• incremental de canal único (só A): conta pulsos, sem sentido. A Dynapar recomenda A e B mesmo em máquina que gira para um lado só, porque o canal único pode contar errado com a vibração, parado sobre a borda de um pulso;
• senoidal: em vez de pulsos quadrados, ondas seno e cosseno para o drive interpolar, como no B58S da Dynapar;
• absoluto digital: de uma volta ou multivoltas, com SSI, BiSS ou rede;
• absoluto analógico: o ângulo vira tensão ou corrente. O B58A é de uma volta, com 0,5 a 4,5 V, 0 a 5 V ou 4 a 20 mA e faixa programável de 18° a 360°.

O resolver, que muitos tratam como mais um tipo de encoder, é outro sensor: um transformador que gira, sem eletrônica no corpo. A comparação está em resolver ou encoder.

Como se compara a resolução: PPR ou bits?

No incremental, conta o PPR. Lendo as quatro bordas de A e B, o controlador multiplica por 4: segundo a Dynapar, 2.500 PPR viram 10.000 contagens por volta, e 10.000 PPR viram 40.000. No absoluto, cada bit a mais dobra as posições por volta:

Para chegar ao número, a Dynapar parte do menor passo que a aplicação precisa ler: posições = 360 ÷ passo. Para ler 0,1°, são 3.600 posições: 12 bits bastam. Mas resolução não é exatidão. Se o redutor tem folga, um encoder de mais pulsos só mostra a folga com mais detalhe. O cálculo do PPR e da frequência para o incremental está em como escolher um encoder.

Que saída cada tipo usa?

O incremental tem três tipos de saída, segundo a Dynapar: coletor aberto, push-pull e line driver diferencial. No B58N, a saída é line driver de até 40 mA, em HTL (5 a 26 Vcc) ou TTL (5 Vcc). Ela liga em entrada rápida de CLP, contador ou drive.

O absoluto tem quatro grupos: paralela; serial ponto a ponto (SSI e BiSS); fieldbus (CANopen, DeviceNet); e Ethernet industrial (EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT). Na SSI, a distância limita a velocidade dos dados: a Dynapar indica 400 kHz até 50 m e 100 kHz em 400 m. Por isso, o protocolo que o CLP aceita costuma decidir o modelo: o AI25 PROFINET para redes PROFINET; o AC58, da Hengstler, em SSI, BiSS e outras interfaces.

Encoder incremental ou absoluto: qual usar em cada caso?

Para o encoder de velocidade montado no motor com inversor, veja encoder para motor.

Quais encoders a Comander tem de cada tipo?

A Comander é distribuidor oficial Dynapar e Hengstler. Incrementais: o B58N, de 58 mm e eixo sólido ou vazado; o HS35N, de eixo vazado, de 1 a 5.000 PPR; o HS35R, para serviço pesado; e o RI58, da Hengstler. Absolutos: o AI25 (EtherNet/IP, PROFINET, CANopen e EtherCAT), o AC58, o AR62/AR63 e o analógico B58A. Os incrementais aparecem reunidos em encoder incremental.

Para cotar, mande:

• o código da etiqueta do encoder atual, se houver;
• o que a máquina faz com o sinal: velocidade, contagem ou posição;
• se o eixo pode buscar a referência a cada partida;
• a entrada ou o protocolo do CLP ou do drive;
• o eixo (sólido ou vazado, diâmetro) e o conector.

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

Perguntas frequentes

O encoder absoluto é mais preciso que o incremental?

Não necessariamente. O absoluto costuma ter resolução maior, mas a exatidão depende do disco e da montagem. Segundo a Dynapar, no multivoltas a exatidão continua ditada pelos bits de uma volta. O AI25, por exemplo, tem exatidão típica de ±35 segundos de arco.

Um incremental com pulso Z vira absoluto?

Não. O Z dá uma marca por volta, e o controlador pode contar voltas com ele. Mas a contagem fica no controlador e some quando a energia cai. Depois disso, a máquina precisa passar pela referência de novo.

O que é encoder de quadratura?

É o incremental com dois canais, A e B, a 90° elétricos um do outro. Pela ordem dos canais, o controlador sabe o sentido de giro; lendo as quatro bordas, multiplica a resolução por 4.

Resumo

Vai trocar um encoder ou especificar um eixo novo? Mande a foto da etiqueta ou diga o que o eixo precisa medir e o protocolo do CLP, pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página.