Codificadores - Hardware

Nota

Esta sección cubre el hardware de los codificadores. Para ver la guía de software de codificadores, ver Codificadores - Software.

Los codificadores de cuadratura son el método más común para medir el movimiento de rotación en FRC®, y por una buena razón - son baratos, fáciles de usar y fiables. Como producen señales digitales, son menos propensos al ruido y a las interferencias que los dispositivos analógicos (como potentiometers).

El término cuadratura se refiere al método por el cual el movimiento es medido/codificado. Un codificador de cuadratura produce 2 olas cuadradas, pulsos de 90 grados fuera de fase entre ellos como se ve en la imagen debajo:

The signal pattern in both directions and how using two channels allows us to tell the direction.

Así, a través de los 2 canales, son 4 bordes en total por periodo (por lo tanto “cuadrante”). El uso de 2 pulsos fuera de fase permite la dirección de movimiento para ser inequívocamente determinada por cuál pulso lidera a otro.

Como cada ola cuadrada pulsa en una señal digital, los codificadores de cuadratura se conectan en un puerto de entrada digital digital input en la RIO.

Tipos de codificadores

Existen 3 tipos de codificadores de cuadratura usualmente usados en FRC:

Estos codificadores varían en cómo son montados en el mecanismo en cuestión. En adición a este tipo de codificadores, algunos mecanismos de FRC vienen con codificadores de cuadratura integrados en el diseño.

Codificadores de eje

Connecting the Greyhill 63R Optical Encoder to 2 ports on the roboRIO.

Los codificadores con eje tienen un cuerpo sellado con un eje que sobresale y debe acoplarse rotacionalmente a un mecanismo. Esto a menudo se hace con un acoplamiento de viga helicoidal o, de manera más económica, con un tramo de tubería flexible (como tubería quirúrgica o tubería neumática), sujeta con bridas y / o adhesivo en cada extremo. Muchas cajas de engranajes FRC comerciales listas para usar tienen puntos de montaje especialmente diseñados para codificadores con eje, como el popular Grayhill 63r <https://www.grayhill.com/documents/63R-Datasheet> __, que se muestra arriba.

Codificadores en eje

How to connect both the AMT103 and the AMT102 encoders to two DIO ports each.

Los codificadores en eje (tales como el AMT 103-V <https://www.cuidevices.com/product/motion/rotary-encoders/incremental/modular/amt10-v-kit/amt103-v>`__ disponibles a través de FIRST CHOICE) unido al eje por rodeándolo, formando un acoplamiento de fricción entre el eje y el cubo giratorio dentro del codificador.

Codificadores magnéticos

Picture of the CTRE Mag Encoder.

Los codificadores magnéticos requieren de acoplamiento mecánico del todo en el eje; sin embargo, rastrean la orientación del imán fijo en el eje. El CTRE Codificador Mag es una muy popular opción, con varios productos de FRC ofreciendo opciones de montaje ya completas. Mientras el no contacto natural de los codificadores magnéticos puede ser práctico, a menudo requieren una construcción precisa para asegurar que el imán está bien posicionado con respecto al codificador.

Codificador alambrado

Wiring the E4T Optical Encoder to two DIO ports.

Los codificadores que necesitan 2 entradas digitales, tales como el E4T OEM Codificador Óptico en Miniatura <https://www.andymark.com/products/e4t-oem-miniature-optical-encoder-kit>`__, puede ser cableado a 2 puertos de entradas digitales. Otros codificadores, tales como en eje ,mostrado anteriormente, necesita un puerto de entrada analógica an analog input port. Los codificadores magnéticos CTRE mostrado anteriormente, puede ser cableado al puerto de datos Talón SRX TalonSRX data port con un cable plano.

Resolución de codificadores

Advertencia

Los acrónimos “CPR” y “PPR” son usados por fuentes variadas para denotar ambos bordes por revolución y ciclos por revolución, entonces el acrónimo solo no es suficiente para decir cuál de los 2 se entiende cuando se da un valor. Si hay dudas, consulta el manual técnico del codificador específico.

Como codificadores de medida rotatoria con pulsos digitales, la exactitud de la medida es limitada por el número de pulsaciones por las cantidades dadas de los movimientos rotatorios. Esto es conocido como la “resolución” de los codificadores y es tradicionalmente medido en una de las 2 formas diferentes: bordes por revolución o ciclos por revolución.

Los bordes por revolución se refieren al número total de transmisiones de alto a bajo o de bajo a alto a través de ambos canales por revolución del codificador de eje. Un periodo completo contiene cuatro bordes.

Ciclos por revolución se refiere al número total del periodo completo de ambos canales por revolución del codificador por eje. Un periodo completo es igual a un ciclo.

Así, una resolución expresada en bordes por revolución tiene un valor 4 veces mayor que la misma resolución expresada en ciclos por revolución.

En general, la resolución en su codificador en bordes por revolución debería ser un poco más fina que su más pequeño aceptable error en posicionamiento. Así, si usted quiere conocer el mecanismo más o menos un grado, debería tener un codificador con resolución algo más alta que 360 bordes por revolución.