Resumo: um encoder incremental Heidenhain com interface TTL entrega dois sinais quadrados defasados em 90° (Ua1 e Ua2), um sinal de marca de referência (Ua0), os sinais inversos de cada um e um sinal de detecção de falha. O sinal de falha fica em nível baixo quando há falha, como rompimento da alimentação ou falha da fonte de luz, e em nível alto no funcionamento normal. A transmissão usa driver diferencial RS-422, e o comprimento máximo do cabo é de 100 m (50 m com o sinal de falha).
Os sinais de um encoder TTL são simples, mas ajudam a entender por que a máquina acusa erro de realimentação ou perde a posição. Este artigo explica cada sinal e os requisitos de alimentação e de cabo publicados pela Heidenhain, na brochura “Interfaces of HEIDENHAIN Encoders” e no catálogo de encoders rotativos. Não é um procedimento de diagnóstico: a Heidenhain não publica, nesses documentos, um passo a passo de reparo.
Que sinais um encoder TTL da Heidenhain entrega?
| Sinal | Descrição |
|---|---|
| Ua1 e Ua2 | Sinais incrementais quadrados, com defasagem elétrica de 90° |
| Ua0 | Sinal da marca de referência, formado por um ou mais pulsos de referência combinados com os sinais incrementais |
| Sinais inversos | Gerados internamente para transmissão com imunidade a ruído |
| Sinal de falha | Indica falhas como rompimento das linhas de alimentação ou falha da fonte de luz |
Fonte: brochura Interfaces of HEIDENHAIN Encoders e catálogo Rotary Encoders. O ROD 426 tem uma marca de referência, segundo o catálogo.
Como a máquina conta os pulsos?
A distância entre duas bordas sucessivas dos sinais Ua1 e Ua2, com avaliação em 1x, 2x ou 4x, é um passo de medição. Como exemplo de cálculo a partir dessa definição, um encoder de 1250 pulsos com avaliação em 4x resulta em 5000 passos de medição por volta.
Para avaliar o sinal da marca de referência, a Heidenhain indica que normalmente se verifica o nível dele quando Ua1 e Ua2 estão em nível alto, combinado com a mudança de borda de Ua1 ou Ua2. O sentido de giro é indicado pela defasagem: na sequência ilustrada pela Heidenhain, Ua2 fica atrás de Ua1 no sentido de movimento mostrado no desenho dimensional.
O que indica o sinal de falha?
O sinal de falha é um sinal quadrado TTL: nível baixo (LOW) indica falha e nível alto (HIGH) indica funcionamento correto. A Heidenhain cita rompimento das linhas de alimentação e falha da fonte de luz como exemplos e informa que o sinal pode ser usado, na manufatura automatizada, para desligar a máquina.
A brochura também informa que encoders TTL e HTL monitoram internamente a amplitude dos sinais e geram esse sinal de falha simples. O sinal precisa ser tratado pela eletrônica que recebe o sinal.
Quais requisitos elétricos a Heidenhain publica?
- Saída: driver diferencial conforme a norma EIA RS-422, com carga permitida Z0 de pelo menos 100 Ω e proteção contra curto-circuito a 0 V.
- Alimentação: no ROD 426, 5 V ±0,5 V. A tensão necessária deve estar presente no encoder (e não só na fonte), e as linhas de sensor permitem monitorar e ajustar a tensão no encoder com uma fonte de sensor remoto.
- Corrente: no ROD 426, até 120 mA sem carga.
- Cabo: comprimento máximo de 100 m, ou de 50 m para o sinal de falha, dependendo da separação entre bordas. O catálogo recomenda alívio de tração no cabo.
- Eletrônica que recebe o sinal: receptor de linha diferencial recomendado DS 26 C 32 AT, com circuito de entrada de 4,7 kΩ, 1,8 kΩ, terminação de 120 Ω e 220 pF para melhorar a imunidade a ruído.
O que conferir quando o equipamento acusa erro de realimentação?
A partir dos requisitos acima, os pontos que a documentação associa ao funcionamento correto são:
- A alimentação medida no encoder está dentro de 5 V ±0,5 V?
- O cabo está íntegro, com alívio de tração e dentro do comprimento permitido?
- A entrada que recebe o sinal usa receptor diferencial e terminação adequados?
- O sinal de falha está em nível alto?
- A montagem respeita o acoplamento e as cargas permitidas no eixo?
A Heidenhain também oferece o aparelho de teste PWT 101, que testa e ajusta encoders incrementais com saída 1 VPP, TTL ou 11 µAPP. Se os pontos acima estiverem corretos e a falha continuar, o encoder deve ser avaliado em laboratório.
Perguntas frequentes
O que significa o sinal de falha estar em nível baixo?
Segundo a Heidenhain, indica falha, como rompimento da alimentação ou falha da fonte de luz.
Por que o encoder TTL tem sinais inversos?
A Heidenhain gera os sinais inversos para a transmissão com imunidade a ruído.
Qual o comprimento máximo do cabo de um encoder TTL Heidenhain?
Até 100 m, ou 50 m para o sinal de falha, conforme a separação entre bordas.
A marca de referência é um pulso por volta?
No ROD 426, o catálogo informa uma marca de referência.
A FNF faz diagnóstico de encoders?
Sim. O laboratório para servomotores da FNF faz diagnóstico de encoders.
Precisa de ajuda com um encoder TTL com falha de sinal? Fale com o Laboratório Eletrônico ou conheça a Assistência Técnica CNC da FNF Soluções Industriais.
