O que são encoders
Os encoders se consolidaram como medidores para tarefas de posicionamento em vários processos de produção e de fabricação, em máquinas móveis e no setor de energias renováveis. Eles convertem movimentos rotativos em sinais digitais para a determinação precisa da velocidade, posição, sentido de rotação e ângulo de rotação. Encoders trabalham por detecção fotoelétrica ou magnética sem desgaste. Para isso, eles possuem um disco de pulsos conectado com o eixo ou um suporte magnético móvel.
Encoders industriais ifm: o que são e para que servem
Encoders são dispositivos usados para traduzir movimentos rotativos em sinais elétricos precisos. Em linhas de produção, máquinas móveis ou sistemas de energias renováveis, eles se tornaram indispensáveis para medir posição, velocidade, sentido de rotação e ângulo com alta confiabilidade. Basicamente, um disco com marcas (ópticas ou magnéticas) gira solidário ao eixo da máquina. Um sensor integrado lê essas marcas e gera pulsos digitais. Esses pulsos são convertidos em valores que indicam exatamente quantos graus o eixo girou e em que direção. Como não há contato mecânico entre disco e sensor, não há desgaste significativo, o que garante longa vida útil.
Tipos de encoders
- Encoders incrementais – Fornecem um número de pulsos por rotação. Contando os pulsos a partir de um ponto de referência, o controlador obtém a posição relativa do eixo. Se houver queda de energia, o sistema precisa “referenciar” novamente; isto é, levar o eixo até a posição inicial para reiniciar a contagem. É possível ajustar a resolução escolhendo de 1 a 10 000 incrementos por volta e selecionar a interface de saída (HTL para cabos longos ou TTL para altas rotações). Modelos com IO‑Link guardam a posição atual mesmo sem energia, funcionando como encoders absolutos mono‑volta dentro de uma rotação.
- Encoders absolutos – Atribuem um valor único a cada posição angular, independentemente do ponto de partida. Existem versões “mono‑volta” (uma rotação) e “multi‑voltas” (várias rotações). Em caso de falha de energia, eles mantêm a posição salva; ao ligar, o sistema retoma do ponto exato sem precisar referenciar. As versões ópticas usam feixes de luz passando por padrões gravados em um disco de vidro. Já as versões magnéticas medem o campo de um ímã giratório. Encoders multi‑voltas também registram quantas voltas o eixo deu, permitindo medir deslocamentos lineares ou ângulos além de 360 graus. Interfaces disponíveis incluem Profibus, Profinet, DeviceNet, CANopen, Ethernet‑IP, EtherCAT e SSI, além de versões com IO‑Link.
- Encoders de segurança – Projetados para aplicações que exigem certificação TÜV e níveis de segurança funcional altos (p. ex., veículos autônomos e maquinaria pesada). Eles fornecem sinais redundantes e monitoramento interno, garantindo que velocidade, ângulo e posição sejam medidos de forma segura e contínua.
Tecnologias de detecção
Os encoders ifm utilizam duas tecnologias principais:
- Tecnologia magnética – Sensores de efeito Hall detectam a orientação de um ímã fixado ao eixo. Um microprocessador calcula o ângulo em tempo real. Esse método é robusto, compacto e imune a choque e vibração. Para registrar voltas sem energia, alguns modelos usam o efeito Wiegand: quando a rotação passa por um fio magnetizado, gera-se um pulso elétrico que alimenta o circuito e atualiza o contador de voltas. Assim, mesmo sem alimentação externa, o encoder não “perde” as voltas dadas.
- Tecnologia óptica – Luz emitida por LED atravessa fendas ou áreas transparentes de um disco de vidro gravado. Um sensor capta a luz interrompida e gera pulsos conforme o disco gira. Os encoders ópticos oferecem altíssima precisão, mas são mais delicados: o disco de vidro é sensível a impacto e a produção é mais complexa.
Estruturas e versões
Encoders podem ser montados com eixo maciço ou eixo vazado. No primeiro caso, o eixo do encoder é acoplado ao eixo da máquina por meio de um acoplamento que compensa desalinhamentos. É ideal para aplicações com vibração ou impacto constantes. Os encoders de eixo vazado são instalados diretamente no eixo da máquina, dispensando acoplamentos; usam um flange flexível chamado acoplamento do estator e facilitam a montagem, especialmente quando o espaço é limitado. As carcaças variam em diâmetro de 36 a 58 mm, atendendo a diferentes dimensões de máquinas.
Onde utilizar encoders
Encoders estão presentes em praticamente todas as indústrias. Alguns exemplos de aplicação:
- Equipamentos de elevação – Encoders absolutos multi‑voltas monitoram a altura em sistemas de elevadores, pontes rolantes ou garfos de empilhadeiras.
- Máquinas de usinagem – Encoders controlam a posição de fusos e mesas indexadoras com precisão micrométrica.
- Transportadores e linhas de embalagem – Encoders incrementais montados em rodas de medição calculam comprimento e velocidade de correias, sincronizando movimento de filme e esteiras.
- Automação móvel – Veículos guiados automaticamente (AGVs) e máquinas agrícolas utilizam encoders para determinar ângulo de direção, velocidade das rodas e posição de implementos.
- Ventiladores e motores – Monitoramento da rotação e das horas de operação para otimizar a manutenção.
- Sistemas logísticos – Encoders em transportadores de roletes ou suspensos garantem sincronismo e previnem colisões.
Os encoders ifm combinam robustez, alta resolução e integração com redes industriais. Disponíveis em variantes com IO‑Link, podem fornecer dados detalhados de diagnóstico e posição por meio de cabos padrão M12, simplificando a instalação e preparando sua operação para a Indústria 4.0. Ao escolher entre encoder incremental ou absoluto, maciço ou vazado, óptico ou magnético, basta considerar a aplicação: velocidade, precisão exigida e necessidade de rastrear a posição após falhas de energia. Com essas ferramentas, sua empresa terá controle preciso sobre movimentos rotativos, garantindo segurança e eficiência em todas as etapas do processo.
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Encoders incrementais |
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Encoders absolutos mono-volta |
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Encoders absolutos multi-voltas |
Comparação entre os encoders
Incremental | Incremental via IO-Link |
Absoluto mono-volta | Absoluto multi-voltas | Absoluto multi-voltas via IO-Link |
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Velocidade | |||||
Resolução | |||||
Rotações | 1 | 1 | 1 | 1 / ∞ | 1 /∞ |
Valores de posição | relativo | absoluto | absoluto | absoluto | absoluto |
Infraestrutura IO-Link necessária |
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Memória de posição em caso de queda de tensão |
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Compatibilidade com barramento de campo | |||||
Resistência contra interferência | |||||
Complexidade de parametrização |