✍️ Los CODIFICADORES ÓPTICOS

Codificador óptico

💢 Un codificador es un dispositivo que produce una salida digital como resultado de un desplazamiento lineal o angular. Los codificadores de posición se clasifican en dos categorías: codificadores incrementales que detectan cambios en la rotación a partir de una posición de datos y codificadores absolutos que proporcionan la posición angular real.

Codificador incremental
a) principio básico
b)pistas concéntricas

💦 La figura anterior 👆 en el apartado a) muestra la configuración básica de un codificador incremental para medir un desplazamiento angular. Un haz luminoso, al atravesar las ranuras de un disco, es detectado por un sensor de luz adecuado. Cuando el disco gira, el sensor produce una salida en forma de pulsos; la cantidad de pulsos es proporcional al desplazamiento angular del disco. Así, la posición

angular del disco y, por lo tanto, del eje que lo rota, se determina por el número de pulsos producidos desde cierta posición. En la práctica se utilizan tres pistas concéntricas con tres sensores, como podemos ver en la figura anterior 👆 en el apartado b). 

💥 La pista interna sólo tiene un orificio y sirve para ubicar la posición 'de origen del disco. Las otras dos pistas presentan una serie de orificios a igual distancia uno de otro y cubren toda la circunferencia del disco, sólo que los orificios de la pista de en medio están corridos respecto a los de la pista externa, a la mitad del ancho de un orificio.

💢 Este corrimiento determina el sentido del giro. En un giro en sentido de las manecillas del reloj los pulsos de la pista externa están adelantados en relación con los de la pista interna; en un giro en sentido contrario a las manecillas del reloj, van atrasados. La resolución está definida por la cantidad de ranuras en el disco. Si durante una revolución aparecen 60 ranuras y dado que una revolución es un giro de 360°, la resolución correspondiente es de 360 / 60 = 6°.

Codificador absoluto de 3 bits

En la anterior 👆 figura se muestra la configuración básica de un codificador absoluto para medir desplazamientos angulares. La salida es un número binario de varios dígitos que representa cierta posición angular. El disco giratorio tiene tres círculos concéntricos de ranuras y tres sensores para detectar los pulsos de luz.

👉 Las ranuras están dispuestas de manera que la salida secuencial de los sensores es un número en código binario. Los codificadores típicos tienen hasta 10 o 12 pistas. El número de bits del número binario corresponde al número de pistas.

💧 Por ello, si hay 10 pistas habrá 10 bits y el número de posiciones que es posible detectar es 20, es decir, 1024, con una resolución de 360 / 1024 = 0,35º.

💢 En general no se utiliza la forma normal del código binario porque al pasar de un número binario al siguiente podría cambiar más de un bit y si, por una desalineación, uno de los bits cambia en forma fraccionaria antes que otros, de momento aparecería un número binario intermedio y podría producir

un conteo erróneo. Para solucionar lo anterior, en general se utiliza el código Gray o código cíclico binario. Este sólo cambia un bit cuando se pasa de un número al siguiente. 

Códigos binario y Gray

En la imagen anterior 👆 se muestran la pista y sus respectivos códigos binario y Gray.

💥 Los codificadores ópticos, por ejemplo el HEDS-5000 de Hewlett Packard, vienen listos para montarlos en ejes y contienen una fuente luminosa LED y un disco de código. También existen circuitos integrados de interfaz para decodificar la salida del codificador que dan una salida binaria adecuada para un microprocesador. En un codificador absoluto con siete pistas en su disco codificador,

cada pista da uno de los bits del número binario, por lo que existen 2 posiciones especificadas, por ejemplo 128. Con ocho pistas tenemos 2 potencias elevado a 8 es decir, 256.

Escrito por Archie Tecnology