¿Qué es un encoder y qué tipos existen?

¿Qué es un encoder? Y qué tipos existen 

En el vasto mundo de la ingeniería eléctrica y electrónica, existen elementos esenciales que desempeñan un papel crucial pero que, a menudo, permanecen en la sombra del desconocimiento. Entre estos tesoros ocultos, se encuentran los encoders, dispositivos que, aunque poco conocidos en términos generales, desempeñan un papel fundamental en diversas aplicaciones de la industria. En este artículo, exploraremos en detalle qué es un encoder, su importancia en el campo de la ingeniería eléctrica y sus tipos.

A lo largo de la historia, el avance de la tecnología ha llevado a un florecimiento en el desarrollo de los encoders. Desde sus inicios como dispositivos mecánicos relativamente simples hasta las versiones más sofisticadas y de alta precisión que tenemos hoy en día, estos pequeños pero poderosos componentes han evolucionado con la finalidad de satisfacer las crecientes demandas de la ingeniería eléctrica. Con el advenimiento de la electrónica digital, los encoders han adoptado un nuevo nivel de inteligencia y versatilidad, permitiendo una retroalimentación en tiempo real que ha impulsado avances significativos en la automatización industrial, robótica, sistemas de control de posición y más. 

Ejemplificación de un encoder óptico. Farnell.com

¿Qué es un encoder?

Técnicamente hablando, un encoder es un dispositivo electromecánico o electrónico que se utiliza para convertir movimientos mecánicos, ya sean rotativos o lineales, en señales eléctricas digitales o analógicas. Estos ingeniosos dispositivos nos permiten medir y controlar movimientos rotativos o lineales con una precisión sorprendente, lo que ha revolucionado la forma en que interactuamos con la tecnología moderna.

La tecnología detrás de los encoders ha avanzado considerablemente, pasando de sistemas mecánicos con discos giratorios  y contactos eléctricos a encoders ópticos y magnéticos altamente precisos. Además, el advenimiento de los encoders digitales ha permitido una mayor resolución y una comunicación más eficiente con sistemas electrónicos y computadoras, lo que ha impulsado un sinfín de aplicaciones en el ámbito industrial y de la automatización.

Tipos de encoders

Para comprender plenamente el impacto y la versatilidad de los encoders en la ingeniería eléctrica, es fundamental explorar los diferentes tipos de encoders que existen en el mercado. Cada tipo tiene sus propias características y aplicaciones únicas que los hacen adecuados para una amplia gama de usos industriales y tecnológicos. Aquí, profundizaremos en los cuatro tipos principales de encoders: ópticos, magnéticos, capacitivos e inductivos.

1. Encoders ópticos

Son conocidos por su precisión y resolución extremadamente alta. Utilizan la transmisión de luz a través de un disco codificado, para detectar los cambios de posición. Estos discos generalmente contienen patrones de ranuras o marcas, y la luz se proyecta sobre ellas, generando señales eléctricas proporcionales al desplazamiento angular o lineal. Los encoders ópticos son ideales para aplicaciones que requieren mediciones altamente precisas, como en maquinaria de alta precisión, equipos médicos, impresoras de alta resolución y sistemas de posicionamiento crítico.

2. Encoders magnéticos

Utilizan campos magnéticos para medir el movimiento. Estos encoders pueden clasificarse en dos tipos principales: 

• • Encoders magnéticos absolutos: emplean imanes dispuestos de manera única para proporcionar una señal única para cada posición, permitiendo una medición precisa incluso después de la pérdida de energía. 

  • Encoders magnéticos incrementales: utilizan la variación de campos magnéticos para generar pulsos incrementales, proporcionando información sobre el desplazamiento relativo. 

Los encoders magnéticos son especialmente adecuados para entornos hostiles y aplicaciones industriales exigentes, ya que son resistentes a la suciedad, el polvo y la humedad.

3. Encoders capacitivos

Aprovechan los cambios en la capacitancia entre dos placas, una de las cuales está en movimiento, para determinar la posición. Estos encoders son altamente precisos y pueden lograr resoluciones excepcionales. Son adecuados para aplicaciones en las que se requiere una medición muy precisa y no se permite contacto mecánico directo, como en la nanotecnología, la metrología y los sistemas de control de movimiento de alta precisión.

4. Encoders inductivos

Utilizan bobinas y campos electromagnéticos para detectar cambios en la posición del eje o el objeto. Son conocidos por su durabilidad y capacidad para resistir condiciones ambientales adversas. Los encoders inductivos son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales como sistemas de control de posición, maquinaria pesada, motores industriales y sistemas de control de movimiento en general.

Seccion explicativa de un encoder. Contaval.es

En conclusión, los diferentes tipos de encoders ofrecen soluciones adaptadas a las necesidades específicas de cada aplicación. Desde la alta precisión y resolución de los encoders ópticos hasta la robustez y resistencia de los encoders magnéticos, pasando por la precisión sin contacto de los encoders capacitivos y la durabilidad de los encoders inductivos, estos dispositivos han transformado la forma en que interactuamos con la tecnología moderna. Para un profesional del sector, es esencial entender las características y ventajas de cada tipo de encoder para seleccionar la mejor opción en función de los requisitos de cada proyecto y contribuir así al continuo avance de la ingeniería eléctrica.