En el campo de la electrónica, el término “cuadratura” aparece a menudo en diversos contextos, como el codificador de cuadratura o el procesamiento de señales en cuadratura. Pero ¿qué es la “cuadratura” y cuál es su función? A continuación, se presenta el significado de “cuadratura” y qué es un codificador de cuadratura.
El encoder industrial es un sensor rotatorio que convierte el desplazamiento rotatorio en una serie de pulsos digitales. Estos pulsos pueden utilizarse para controlar el desplazamiento angular. Si el encoder se combina con la tira dentada o el tornillo, también puede utilizarse para medir el desplazamiento lineal.
La historia de la cuadratura
Aunque el término “cuadratura” se usa más comúnmente en el campo de la electrónica, su origen se remonta a la antigua Grecia. Los matemáticos de la época intentaron modelar la región curva con cuadrados. Si bien este método es bastante anticuado en comparación con nuestros cálculos actuales de integrales y PI, todos los objetos de nuestra vida pueden estar compuestos por innumerables cuadrados diminutos, incluso los objetos curvos. El codificador rotatorio de cuadratura puede descomponer la rotación desconocida en pulsos de onda cuadrada al realizar tareas.
Codificador rotatorio y de cuadratura lineal
En el codificador de motor Fanuc, la cuadratura implica recibir dos señales de onda cuadrada que indican movimiento y dirección en un modo desfasado de 90 grados o un cuarto de ciclo. Por lo tanto, se trata de un modo de onda cuadrada. Estas señales pueden generarse por luz o contacto físico. En el codificador óptico rotatorio, algunos discos con ventanas de señal están dispuestos a intervalos uniformes, por lo que la luz puede pasar a través de estas ventanas. Cuando el sensor está expuesto en el área de la ventana, su salida es de nivel alto; de lo contrario, es de nivel bajo.
De esta manera, el codificador de husillo Fanuc puede generar diferentes señales. Al girar en sentido horario, cuando un sensor realiza una conversión específica, el otro sensor se encuentra en un estado conocido. Por ejemplo, cuando el sensor A pasa de alto a bajo a 180°, el sensor B indicará bajo al moverse en sentido horario. Por otro lado, si el sensor A pasa de alto a bajo y el sensor B ya indica alto, es evidente que la rueda está girando en sentido antihorario.
La distancia de rotación del movimiento se puede medir mediante pulsos en un solo canal. Los codificadores absolutos Fanuc suelen utilizar PPR o valor de pulso por rotación. Sin embargo, con un ajuste adecuado, el codificador de pulsos Fanuc puede medir la conversión de dos canales de nivel alto a nivel bajo y viceversa. De esta manera, la precisión de la medición de pulsos de un solo canal puede ser cuatro veces mayor..
Cabe señalar que 360 grados no representa el ángulo de rotación total de la rueda, sino los diversos modos de activación y desactivación que suelen ocurrir durante la rotación completa. Además, el desplazamiento de 90 grados es importante. Si la diferencia de fase del sensor es de 180 grados, ambos sensores realizarán la conversión simultáneamente, lo que generará un estado incierto en el proceso de conversión y resultados erróneos..
Como alternativa, algunos codificadores originales utilizan un patrón de ventanas desplazadas para los dos sensores, en lugar de la disposición de desplazamiento de sensores mostrada aquí. La estructura del codificador de cuadratura lineal es similar a este método, pero la ventana del sensor es lineal para determinar la distancia de desplazamiento y monitorizar la posición del objeto.
