Codificadores rotatorios manuales ópticos

Los codificadores rotativos pertenecen a los codificadores incrementales (véase el asesor). Sin embargo, también se utilizan principalmente como generadores de consignas a mano. En este caso, los valores de consigna se emiten como señales eléctricas en forma de incrementos mediante un giro manual del eje del codificador (en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario). Nuestra cartera de codificadores rotativos incluye exclusivamente codificadores de consigna con un principio de sensor optoelectrónico. Pueden tener características adicionales, como pulsadores integrados y/o las llamadas retenciones. Si se integra un pulsador en un codificador rotativo, se cierra un contacto de conmutación cuando se aplica una fuerza axial al eje. Con la opción de retención, el par cambia en pasos equidistantes cuando se acciona el eje.

Las aplicaciones más populares de los codificadores rotativos son:

• Modificación del volumen, por ejemplo, en receptores AV, sistemas de audio para coches.
• Desplazamiento por los menús
• Preselección de valores numéricos
• Confirmación de una función o de los valores establecidos

Los codificadores rotativos son, en su mayoría, codificadores incrementales ópticos y, por tanto, proporcionan su señal útil en forma de impulsos. Para detectar el sentido de giro, los codificadores rotativos proporcionan dos señales eléctricas a la salida, las de los canales A y B, cuyas señales están desfasadas 90°. La relación de las señales A y B entre sí se utiliza en una unidad de evaluación para detectar si el eje del codificador rotativo está girando en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario. Las tecnologías de sensores ópticos tienen varias ventajas. Se trata de un principio de medición sin contacto, es decir, la transmisión del valor medido entre el registro del valor medido y la adquisición del valor medido tiene lugar sin contacto. Para más detalles sobre los encoders incrementales ópticos, consulte su guía.

Los codificadores rotativos con retenciones proporcionan una respuesta táctil al operador. Esta retroalimentación se expresa mediante un cambio periódico perceptible en la resistencia mecánica durante la rotación. Los retenes sólo están disponibles como opción en codificadores rotativos. Por lo general, se puede seleccionar el número de posiciones de retención y el par de retención. Más concretamente, se entiende por desvío el cambio del par de accionamiento en pasos equidistantes durante la rotación del eje. El eje siempre se detiene entre dos posiciones. La posición sólo puede modificarse aplicando una fuerza mayor. La posición de retención se denomina "retén". Eléctricamente, se produce un cambio de estado del nivel de salida de la señal entre dos posiciones sucesivas de la retención o durante el cambio de la posición de la retención. Para ello se utiliza una unidad de evaluación.

Los pulsos pueden utilizarse, por ejemplo, para las siguientes aplicaciones:

• Generalmente para aumentar o disminuir un valor numérico por posición de retención.
• Para la navegación en una estructura de menús por medio de un movimiento giratorio: cada posición de retención corresponde a un cambio de posición en el menú.

La fuerza utilizada para superar la posición de retención también se denomina par de retención en las hojas de datos. Cuanto mayor sea el par de retención, mayor será la fuerza que habrá que aplicar manteniendo el diámetro del mando de ajuste para hacer girar el eje del codificador rotativo y, por tanto, modificar la consigna.

El propósito de un mayor par de retención es:

• Para evitar un giro involuntario del eje y así contrarrestar un cambio involuntario del punto de ajuste.
• Para compensar la correlación entre el diámetro del botón de ajuste y el par de retención. Cuanto mayor sea el diámetro del botón de ajuste, más larga será la palanca (r), que actúa perpendicularmente al eje central del árbol, y menos fuerza (F) será necesaria para girar el botón de ajuste y, por tanto, el eje del codificador rotativo con el mismo par de retención.

Muchos codificadores rotativos llevan integrado un disparador Schmitt. El disparador Schmitt es un circuito electrónico. La hoja de datos de cada codificador contiene un diagrama de circuito (en bloque) de la electrónica del codificador. Muestra si el codificador tiene un disparador Schmitt integrado.

Con este circuito se realiza un cambio de estado de la señal de salida entre dos estados de nivel fijo Bajo/Alto y viceversa. Para ello, las amplitudes de la señal en la entrada del disparador Schmitt deben cambiar dentro de un determinado rango, el llamado "nivel de umbral". En general:

• Un disparador Schmitt siempre emite señales de onda cuadrada.
• Si la frecuencia de la señal de entrada cambia, la frecuencia de la señal de salida también cambia.
• Las formas de las señales de entrada en el disparador Schmitt pueden ser diferentes. Para que se produzca un cambio de nivel en la salida de la señal del disparador Schmitt, la amplitud de la señal de entrada debe cambiar en el rango de los umbrales de conmutación.

Los codificadores rotativos se utilizan muy a menudo como reguladores manuales. Por lo tanto, están optimizados para el accionamiento manual del eje. Se requiere un par de accionamiento más alto para una entrada segura de los valores de consigna. Esto se debe a que es la única manera de establecer puntos de ajuste precisos y contrarrestar la rotación involuntaria del eje. El par describe el efecto de rotación de una fuerza que debe actuar sobre el eje para hacerlo girar. La unidad del par motor es el Newton metro [Nm]. Para aumentar el par, se utilizan codificadores rotativos con cojinetes de fricción y la restricción de giro se realiza mediante una grasa amortiguadora y/o un elemento de muelle para generar una fricción adicional. El uso de un rodamiento de bolas no tiene sentido debido al bajo par (de arranque). El par de apriete debe especificarse teniendo en cuenta la temperatura de funcionamiento y el número de movimientos del eje. Cuanto menor sea la temperatura de funcionamiento, mayor será el par de accionamiento. También influyen una parada más larga del eje y la velocidad de accionamiento (rpm). A menudo, el par se especifica en una hoja de datos a temperatura ambiente y a una velocidad de accionamiento con 10 rpm constantes. Por razones técnicas, no es posible representar la especificación mediante un único valor. Esto sólo es posible para un rango de valores. Las razones son principalmente las tolerancias entre el cojinete del eje y del eje, así como la cantidad y la posición de la grasa amortiguadora en el eje y el cojinete del eje. Una información típica sobre un par de accionamiento en las hojas de datos es: 0,1 ≤ M ≤ 0,6 Ncm / 0,3 ≤ M ≤ 1,3 Ncm (@RT, 10 rpm) La abreviatura RT significa la referencia de la medición del par a la temperatura ambiente y está entre 19 °C y 21 °C según la norma para edificios de viviendas y oficinas.

Además de las características como el par de accionamiento o el par de retención, el botó de ajuste desempeña un papel decisivo en las propiedades táctiles de un codificador giratorio. Aquí, la masa y el diámetro exterior son los factores más importantes. Los codificadores suelen tener un cabezal de ajuste con una masa elevada. Si se realiza un movimiento giratorio rápido y se suelta el cabezal de ajuste, la masa relativamente alta del Botón o rueda de ajuste impide una parada brusca del eje del codificador. Esto significa que el aumento de la masa del mando giratorio hace que el movimiento de rotación del eje continúe durante un corto período de tiempo (propiedad de rebasamiento debido a la inercia de la masa). Esto puede ser ventajoso para las consignas que deben modificarse rápidamente, ya que este efecto favorece la rotación. En el caso de los codificadores rotatorios MEGATRON en la versión de rueda, también se integra una manivela en el mando giratorio. En el caso de las ruedas, el mando giratorio forma parte del volumen de suministro y ya está acoplado al codificador. Para todos los demás codificadores rotativos, debe seleccionarse un botón de ajuste como accesorio adicional.