Encoders

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Laboratorio Inst. Mecatrónica

Encoders

08/11/2010

Marco Teorico:

El encoder es un transductor, generalmente óptico pero no limitado a estos, que permite detectar el movimiento ya sea lineal o rotatorio. Estos se basan principalmente en optoacopladores que constan de un diodo emisor de luz y un transistor foto-receptor. El utilizado para esta práctica fue el CNY70.
Existen 2 tipos deencoders, el absoluto y el incremental.

Absoluto
En el encoder absoluto, el disco contiene diversas bandas dispuestas en forma de coronas circulares concéntricas, estos se acomodan de tal forma que el disco quede dividido en diferentes sectores dependiendo el número de bits a usar, estos discos se pueden codificar en código gray o en código binario, aunque el más utilizado es el Gray debido aque tiene menores cambios y es más fácil de codificar.
Incremental
Este tipo de encoder se caracteriza porque va determinando su posición dependiendo el número de pulsos que vaya contando, la desventaja que tiene este encoder respecto al incremental es que si por alguna razón el circuito que alimenta el encoder llegara a apagarse, al encenderlo no hay forma de conocer la posición en la que seencontraría este debido a que depende de los pulsos. A su vez este encoder puede ser Unidireccional o Bidireccional.
La diferencia entre estos 2 es que el bidireccional como su nombre lo dice permite tomar la medición en ambos sentidos y te indica también el sentido de giro del encoder.

Convertidor DAC:
Un convertidor Digital/Analógico (DAC), es un elemento que recibe información de entradadigital, en forma de una palabra de "n" bits y la transforma a señal analógica, cada una de las combinaciones binarias de entrada es convertida en niveles lógicos de tensión de salida.

Convertidor Gray-Binario:
Método para convertir:
El bit más significativo del código gray pasa directo, este bit entra en una Xor con el siguiente bit de menor significancia, el resultado de esta Xor es el Bitque queda a la derecha del más significativo y a su vez este mismo bit entra en una Xor con el siguiente bit del código gray, y así sucesivamente hasta completar el código en binario que se necesite, a continuación se pone una imagen en la que se ve un poco más explícito lo que se acaba de explicar.

Objetivos:
Esta práctica tiene como objetivo principal lograr comprender y aplicar el correctofuncionamiento de los diferentes tipos de encoders que existen, aplicando para esto diferentes conocimientos adquiridos en las prácticas que hemos realizado en el semestre.

Material:

Nomenclatura:
V Volt(s) y Voltaje
m Del orden de 1x10-3
k Del orden de 1x103
Ω Ohm(s)

DAC
* 16 Resistencias de 1 kΩ
* 2 Amplificadores Operacionales. (LM324)
* Alimentación de +/- 15 V* Vref 5 V

Encoders
* Sensores CNY70
* Discos codificados en código gray, binario e incremental.
* Base para sensores y discos.
* Alimentación de + 5V
* 1 Potenciómetro 100 kΩ ( Para calibrar los sensores)
* Amplficadores operacionales (LM324)
* Compuerta XOR (SN75F86)

Desarrollo:
* Construir el circuito de convertidor Digital-Analógico, (el circuito eslibre no tiene que ser alguno en especifico.)
09

* Diseñar y construir los discos codificados para los 3 encoders de 4 bits



* Diseñar comparadores para obtener una correcta medición de los sensores.
* Construir el convertidor de Gray a Binario.
* Construir el contador de pulsos con pic.

Experimento:
Circuito DAC.
Primero que nada se eligió el modelo que se utilizaríapara implementar el circuito convertidor, y se prosiguió a hacer la respectiva simulación del mismo para entender el funcionamiento real del sistema. Como se puede observar a continuación:
OPAMP INVERSOR
OPAMP INVERSOR
OPAMP SUMADOR
OPAMP SUMADOR
DIP SWITCH
DIP SWITCH

La simulación en primer instante nos ayudo a comprender adecuadamente el circuito a construir, como se puede observar el...
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