Encoder - Conceito Inicial

 A indicação de posição é importante para diversos campos da automação e eletrônica no geral. Na automação, ela está presenta na indicação de posição de válvulas, portas, passagem de peças por esteiras e movimentação de pessoas. Na eletrônica, a indicação de posição é processada e convertida em sinais elétricos.

 

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO – ENCODER

A indicação de posição do encoder se deve a luz. A luz é utilizada para acionar componentes eletrônicos fotossensíveis, tais como foto-resistores e foto-transistores (o último é o mais utilizado).

Fonte da iamgem: http://www.technoreeze.com/es/2012/01/25/como-hacer-un-encoder-optico-usando-partes-de-un-mouse/

Tudo inicia no acionamento de uma LED que emiti uma luz que atravessa os furos de uma placa perfurada. A luz emitida atinge um componente fotossensível que sofre uma “deformação” em sua estrutura e, por meio de técnicas de eletrônica, a “deformação” é mensurada.

Nos foto-resistores, quando a luz atinge a região sensível, a resistência é alterada gerando, por meio de uma ponte de Wheatstone, por exemplo, uma variação de tensão ou corrente (quando não estiver utilizando a ponte de Wheatstone).

Nos foto-transistores, quando a luz atinge a região sensível, o transistor entra em saturação (estado onde o transistor conduz plenamente a corrente) e fornece corrente para um circuito eletrônico. Na maioria das veze o foto-transistor é utilizado como chave.

 

INDICAÇÃO DE POSIÇÃO

Só existem dois estados em que os componentes fotossensíveis podem estar: ligados ou desligados. A LED que emiti a luz para acionar os fotossensíveis permanece ligada a todo momento da operação do encoder, porém é possível bloquear a luz e acionar os componentes por meio de placas circulares que giram junto com o eixo do cursor (ponto onde uma pessoa ou equipamento gira para mudar o estado ou posição).

 

Fonte das imagens: http://www.technoreeze.com/es/2012/01/25/como-hacer-un-encoder-optico-usando-partes-de-un-mouse/

Em alguns modelos de encoder a indicação de posição passa pelos princípios da eletrônica digital, onde só existem dois estados lógicos: 0 e 1 ou ligado e desligado. Cada furo de uma placa perfurada no interior de um encoder indica o estado lógico 1, enquanto as regiões não perfuradas indicam estado lógico 0.

A administração do blog atuou com um modelo de encoder utilizado em monitores de sinais vitais (equipamento utilizado em hospital). 

O modelo de encoder possui 6 bornes:

         

          6 - Fonte 5Vcc

    5 - Saída A

    4 - Saída B

 3 - Botão

 2 - Botão

1 - Terra

A saída A e B só podem assumir dois estados 0 e 1, logo chamares cada saída de bit (o bit é uma informação no campo da eletrônica digital, sendo ele a menor informação de um sistema digital). O bit só pode assumir dois estados 0 e 1, então as duas saídas juntas equivalem a um byte (junção de bits). Vamos imaginar que a saída A está em estado lógico 1 e a B em 0

A I B

1 I 0

Isso significa que a saída A está enviando um sinal de +Vcc (tensão elétrica) e a saída B não está indicando nenhum sinal elétrico. O processamento de sinais realiza toda a interpretação das informações enviadas pelo encoder e gera saídas para outros circuitos eletrônicos. 

Podemos observar que, para cada movimento no cursor do encoder, temos uma mudança de de estado de um bit. Como temos 2 bits e cada bit assume dois estados, podemos falar que o encoder só indica 4 posições. 

Cálculo de posições que o encoder absoluto pode assumir em função das saídas:

f(x) = 2^X 

(F de X é igual a 2 elevado a X)

Teste das saídas do encoder e levantamento dos estados lógicos assumidos por cada saída.