UNI EN ISO 9001
ENCODER ABSOLUTO DESCRIPCIÓN GENERAL
Principio de funcionamiento El principio de funcionamiento de un encoder absoluto es muy similar al de un encoder incremental en el que un disco que gira, con zonas transparentes y opacas interrumpe un hazz de lu ha luzz ca capt ptad ado o po porr fo foto tore rece cept ptor ores es,, lue luego go ès èsto toss transforman los impulsos luminosos en impulsos eléctricos los cuales son tratados y transmitidos por la electrónica de salida.
Foto emisor
o t u l o s b A r e d o c n E
Disco optico
Foto receptor
La codificación absoluta Respecto a los encoders incrementales, los encoders absolutos muestran importantes diferencias desde el punto de vista funcional. Mientras en los encoders incrementales la posición está determinada por el cómputo del número de impu im puls lsos os co con n re resp spec ecto to a la ma marc rca a de ce cero ro,, en lo loss en enco code ders rs ab abso solu luto toss la po posi sici ción ón qu qued eda a de dete term rmin inad ada a me medi dian ante te la le lectu ctura ra dell có de códi digo go de sa salilida da,, el cu cual al es ún únic ico o pa para ra ca cada da un una a de la lass po posi sicio cione ness de dent ntro ro de la vu vuel elta ta.. Po Porr co cons nsig igui uien ente te lo loss en enco code ders rs abso ab solu luto toss no pie pierd rden en la po posi sici ción ón re real al cu cuan ando do se co cort rta a la al alim imen enta taci ción ón (i (inc nclu luso so en el ca caso so de de desp spla laza zami mien ento tos) s),, ha hast sta a un nuevo encendido (gracias a una codificación directa en el disco), la posición está actualizada y disponible sin tener que efectu efe ctuar ar,, com como o en el cas caso o de los enc encode oderr inc increm rement entale aless la bús búsque queda da del pun punto to de cer cero. o. Analicemos ahora el código de salida que se deberá utilizar para definir la posición absoluta. La elección más obvia es la dell có de códi digo go bi bina nari rio, o, po porq rque ue fá fáci cilm lmen ente te pu pued ede e se serr ma mani nipu pula lado do po porr lo loss di disp spos osititiv ivos os de co cont ntro roll ex exte tern rnos os pa para ra la le lect ctur ura a de la posición, sin tener que efectuar particulares operaciones de conversión. En vista que el código se toma directamente desde el disco (que se encuentra en rotación) la sincronización y la captación de la posición en el momento de la variación entre un código y el otro se vuelve muy problemática. En efecto, si por ejemplo tomamos dos códigos binarios consecutivos como 7(0111) 8(1000), se nota que todos los bit del código sufren un cambio de estado: una lectura efectuada en el momento de la transición podría resultar resultar completamente erronea porque es imposible pensar que las variaciones sean instantáneas y que se produzcan todas en el mismo momento. Debido a este problema se utiliza una variante del código binario: el código Gray, el cual tiene la particularidad que al pasar entre dos códigos consecutivos (o desde des de el últi último mo cód códigoal igoal pri primer mero),uno o),uno sól sólo o cam cambia bia su est estado ado..
DECI DE CIMA MAL L
BINA BI NARI RIO O
GRAY
0
0000
0000
1
0001
0001
2
0010
0011
3
0011
0010
4
0100
0110
5
0101
0111
6
0110
0101
7
0111
0100
8
1000
1100
9
1001
1101
10
1010
1111
11
1011
1110
12
1100
1010
13
1101
1011
14
1110
1001
15
1111
1000
ZONA DE CONMUTACIÓN MÚLTIPLE FOTORECEPTORES
43
El codígo Gray puede convertirse fácilmente, con un simple circuito combinatorio, en código binario:
MSB
2n 2 n-1
Disco óptico de 2 bit con código binario
2 n-2
24
CÓDIGO GRAY o t u l o s b A r e d o c n E
23
0-0
1-0
0-1
1-0
0-0
1-1
0-1
CÓDIGO BINARIO
22 Disco óptico de 2 bit con código Gray
21
LSB
1-1
20
Código Gray quebrado o Gray con exceso N POSICIÓN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 POSICIÓN POSIZIONE 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
GRAY 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 0000
Cuando el número de posiciones no es una potencia de 2, la propiedad de cambiar un solo bit se pierde al pasar el último valor al primero y viceversa. Por ejemplo, deseamos realizar un encoder absoluto con 12 posiciones/giro. La codificación debería sercomo las quese encuentran el la tabla al lado: Se nota que al pasar entre la posición 11 y 0, el cambio de estado simultáneo de 3 bit puede producir cambios de lectura y esto, como se ha visto anteriormente no es aceptable.
Error
GRAY 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011
Para no perder la característica de la conmutación de un solo bit, se utiliza el código Gray quebrado o bien con exceso N, haciendo corresponder a la posición 0 el código Gray correspondiente al valor N, donde N es el nú mero que, substrayéndolo al código Gray convertido a numero binario da el valor exacto de posición. ElcálculodelnúmeroNseefectúasegúnlasiguientefórmula: N
2
n
IMP
−
=
2
Donde: IMP esel númerode impulsos/ giro(soloimpulsos pares) 2n es el número de impulsos múltiplo potencia de 2, inmediatamente superior a IMP En nuestro caso la codificación será: N
2
4 −
12
=
16
−
12
=
2
=
2
2
13
0 16
2
Ejemplo : conversión de la posición 5 El código Gray de la posición 5 es 0100 el cual convertido a binario es 0111; 7 en decimal. Quitando a 7 el valor de N obtendremos el valor de posición real que es 7 - 2 = 5.
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