{"id":7119,"date":"2025-08-05T07:24:46","date_gmt":"2025-08-05T07:24:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.omch.com\/?p=7119"},"modified":"2025-11-14T09:11:14","modified_gmt":"2025-11-14T09:11:14","slug":"what-is-an-encoder","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.omch.com\/es\/what-is-an-encoder\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es un codificador? De los principios b\u00e1sicos a la aplicaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

Los enc\u00f3deres (tambi\u00e9n llamados sensores de movimiento o transductores de posici\u00f3n) son una parte muy importante de la automatizaci\u00f3n, pero \u00bfqu\u00e9 son los enc\u00f3deres? \u00bfQu\u00e9 son los enc\u00f3deres, c\u00f3mo funcionan y por qu\u00e9 son tan importantes en las m\u00e1quinas actuales?<\/p>\n\n\n\n

Parece que en el entorno de la automatizaci\u00f3n industrial y la electr\u00f3nica digital contempor\u00e1neas la precisi\u00f3n ya no es un lujo, sino la exigencia esencial de eficacia, seguridad y calidad. La clave de esta precisi\u00f3n es un componente importante: el enc\u00f3der del eje. Aunque puede ser una m\u00e1quina peque\u00f1a, su importancia es m\u00e1s grande que la monta\u00f1a. Sus usos son tan numerosos en el control de movimiento que se ha convertido en el mecanismo de retroalimentaci\u00f3n sensorial en este \u00e1mbito de aplicaciones, permitiendo situar un movimiento f\u00edsico en una vern\u00e1cula digital que los sistemas de control pueden leer y ante la que pueden reaccionar. El documento ofrecer\u00e1 un an\u00e1lisis en profundidad de los distintos tipos de codificadores, incluido su funcionamiento, los distintos tipos de tecnolog\u00edas disponibles y c\u00f3mo se utilizan, as\u00ed como las cuestiones clave durante la selecci\u00f3n de un dispositivo concreto que se adapte a su uso particular.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 es un codificador? Definici\u00f3n de su funci\u00f3n principal<\/h2>\n\n\n\n

Un enc\u00f3der es un dispositivo en los t\u00e9rminos m\u00e1s sencillos y es un dispositivo vital que se utiliza para codificar el movimiento mec\u00e1nico en se\u00f1al el\u00e9ctrica, ya sea posici\u00f3n, velocidad, direcci\u00f3n o lecturas constantes en un conjunto determinado. A continuaci\u00f3n, un tipo de dispositivo de control interpreta esta se\u00f1al; puede tratarse de un controlador l\u00f3gico programable (PLC) o una unidad de control num\u00e9rico por ordenador (CNC) o un accionamiento de motor.<\/p>\n\n\n\n

Puede considerarse un transductor de movimiento. En cualquier sistema de control de movimiento de bucle cerrado, un controlador env\u00eda una orden a un motor. El enc\u00f3der, normalmente conectado al eje del motor o a alg\u00fan otro elemento m\u00f3vil, mide los cambios de posici\u00f3n resultantes y env\u00eda un informe al controlador. \u00c9ste es el bucle de realimentaci\u00f3n que permite al controlador asegurarse de que la orden emitida se ha realizado con precisi\u00f3n y, en caso de desviaci\u00f3n, corregirla en tiempo real. Esta retroalimentaci\u00f3n no habr\u00eda sido posible y, por lo tanto, los sistemas operativos en un modo sin retroalimentaci\u00f3n o de bucle abierto habr\u00edan sido muy imprecisos y podr\u00edan haber fallado debido a cualquier cambio en la carga, el desgaste de los componentes mec\u00e1nicos o incluso el entorno. Esto hace que el enc\u00f3der sea, por tanto, la conexi\u00f3n m\u00e1s importante que facilita la precisi\u00f3n, repetibilidad y fiabilidad de la m\u00e1quina automatizada.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

C\u00f3mo funcionan los codificadores: Una mirada al interior de la tecnolog\u00eda<\/h2>\n\n\n\n

El m\u00e9todo por el que un enc\u00f3der traduce el movimiento en una se\u00f1al viene determinado por su tecnolog\u00eda subyacente. Aunque existen varios m\u00e9todos, la gran mayor\u00eda de los enc\u00f3deres industriales se basan en principios \u00f3pticos o magn\u00e9ticos, cada uno de los cuales ofrece ventajas distintas para diferentes entornos operativos.<\/p>\n\n\n\n

El codificador \u00f3ptico: La luz al servicio de la precisi\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

Lo \u00faltimo en aplicaciones de alta precisi\u00f3n y gran exactitud son los codificadores \u00f3pticos. Funcionan sobre el concepto de la interrupci\u00f3n de un haz de luz. En qu\u00e9 consiste su n\u00facleo:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Un diodo emisor de luz (LED) que suministrar\u00e1 una fuente de luz fija.<\/li>\n\n\n\n
  2. Disco \u00edndice (o escala lineal) de cristal, o de pl\u00e1stico flexible y resistente, cuyo dibujo es un conjunto de l\u00edneas o ranuras opacas y transparentes. Este disco se monta en el eje giratorio.<\/li>\n\n\n\n
  3. La otra cara del disco tiene un conjunto fotodetector en un lado y un fotoled (PCL) que detecta la luz generada por el LED.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    El disco enchufable junta el LED y el fotodetector en el disco de c\u00f3digo a medida que el eje gira. Las partes transparentes de la estructura dejan pasar la luz y las opacas la bloquean. Esta interrupci\u00f3n continua forma una onda de impulsos luminosos que el fotodetector traduce en una se\u00f1al el\u00e9ctrica de onda cuadrada. El patr\u00f3n y la frecuencia de dichos pulsos son exactamente proporcionales a la velocidad y la revoluci\u00f3n del eje. Cuanto menor sea el patr\u00f3n en el disco, mayor ser\u00e1 el n\u00famero de impulsos producidos por el disco por revoluci\u00f3n y mayor ser\u00e1 la resoluci\u00f3n. Los enc\u00f3deres rotativos absolutos y otros tipos \u00f3pticos pueden tener resoluciones muy superiores a decenas de miles de impulsos por revoluci\u00f3n (PPR), lo que resulta significativo en aplicaciones como el mecanizado CNC, la rob\u00f3tica y los dispositivos m\u00e9dicos, ya que la precisi\u00f3n es primordial.<\/p>\n\n\n\n

    El codificador magn\u00e9tico: Durabilidad en entornos dif\u00edciles<\/h3>\n\n\n\n

    Los enc\u00f3deres magn\u00e9ticos son robustos y fiables, sobre todo all\u00ed donde el polvo, la humedad, el aceite y las fuertes vibraciones podr\u00edan ocultar un sistema \u00f3ptico. Utilizan campos magn\u00e9ticos en lugar de haces de luz. Entre los elementos importantes est\u00e1n:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    1. Una rueda o anillo magn\u00e9tico, con sucesivos polos magnetizados (polos alternos de Norte y Sur), alrededor de toda la circunferencia. Esta rueda se sujeta al eje giratorio.<\/li>\n\n\n\n
    2. Un conjunto de sensores, normalmente un sensor de efecto Hall o magnetorresistivo, que mide cuando var\u00eda el campo magn\u00e9tico al girar sobre la rueda.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

      Los sensores utilizados detectan los polos norte y sur al pasar y dan lugar a la salida de se\u00f1al del codificador, que tiene la misma forma que la se\u00f1al el\u00e9ctrica. Como este proceso no depende de una l\u00ednea de visi\u00f3n obvia, el codificador magn\u00e9tico tiende a resistir mucho a los contaminantes. Tradicionalmente, su resoluci\u00f3n ha sido inferior a la de los codificadores \u00f3pticos, pero el desarrollo de los sistemas de comunicaci\u00f3n, los protocolos de comunicaci\u00f3n y el procesamiento de se\u00f1ales reduce considerablemente esta diferencia. Actualmente, los codificadores magn\u00e9ticos ofrecen una soluci\u00f3n de alto rendimiento para las aplicaciones m\u00e1s exigentes en acer\u00edas, cadenas de montaje como las de autom\u00f3viles, plantas de procesamiento de alimentos, etc.<\/p>\n\n\n\n

      Existen otras tecnolog\u00edas, como los codificadores mec\u00e1nicos (por contacto), capacitivos y de inducci\u00f3n, cada una de las cuales tiene su uso espec\u00edfico, pero los \u00f3pticos y los magn\u00e9ticos son los que m\u00e1s han dominado los diversos sectores debido a su rendimiento y fiabilidad.<\/p>\n\n\n\n

      Los principales tipos de salida de los codificadores: De las se\u00f1ales b\u00e1sicas a la comunicaci\u00f3n inteligente<\/h2>\n\n\n\n

      Aunque los enc\u00f3deres se suelen agrupar en funci\u00f3n de su tecnolog\u00eda de detecci\u00f3n (\u00f3ptica, magn\u00e9tica, capacitiva, etc.), tambi\u00e9n existe otra forma, posiblemente m\u00e1s pr\u00e1ctica, de clasificar los enc\u00f3deres: por el tipo de se\u00f1al que producen. La salida es lo que determina la forma en que los datos sobre la posici\u00f3n o el movimiento se transmiten al controlador y, por \u00faltimo, determina la compatibilidad de un enc\u00f3der con el marco de un sistema determinado. Conocer estos tipos de salidas es importante a la hora de elegir el enc\u00f3der adecuado que debe utilizarse en su aplicaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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      1. Salida incremental: La base de la retroalimentaci\u00f3n del movimiento<\/h3>\n\n\n\n

      Los enc\u00f3deres de salida incremental proporcionan una serie de impulsos el\u00e9ctricos en relaci\u00f3n con el movimiento. La respuesta es absoluta, en el sentido de que el enc\u00f3der no indica la posici\u00f3n definitiva sobre la que se ha estado, sino el movimiento que se ha producido. Estas se\u00f1ales se generan normalmente en dos canales, que son ondas cuadradas en cuadratura (A y B) para que el sistema pueda medir tanto la direcci\u00f3n como la velocidad. Un tercer canal Z opcional proporciona un impulso de referencia una vez por revoluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

      Casos pr\u00e1cticos<\/strong>
      Opci\u00f3n perfecta en medici\u00f3n de velocidad, realimentaci\u00f3n de la velocidad del motor y posicionamiento sencillo en situaciones en las que se puede localizar una p\u00e9rdida de potencia. Se utiliza en sistemas transportadores, en m\u00e1quinas textiles y en la automatizaci\u00f3n de embalajes.<\/p>\n\n\n\n

      2. Salida Absoluta: Posici\u00f3n que nunca olvida<\/h3>\n\n\n\n

      Definici\u00f3n<\/strong>
      Los enc\u00f3deres absolutos se utilizan para ofrecer un valor digital exclusivo, en lugar de cada posici\u00f3n del eje. Esta salida indica siempre la posici\u00f3n real, incluso despu\u00e9s de un ciclo de alimentaci\u00f3n, por lo que estos enc\u00f3deres son esenciales para sistemas en los que el cambio de posici\u00f3n es caro o imposible. El estado suele representarse en binario, c\u00f3digo gris u otra forma, y puede enviarse en serie (ejemplo looping o en paralelo (ejemplo bus paralelo), o como una simple salida digital.<\/p>\n\n\n\n

      Casos pr\u00e1cticos<\/strong>
      Las aplicaciones incluyen el uso en rob\u00f3tica, equipos m\u00e9dicos y m\u00e1quinas CNC donde la memoria del sistema y la recuperaci\u00f3n determinista son importantes.<\/p>\n\n\n\n

      3. Salida de comunicaci\u00f3n serie: Transferencia de datos eficiente y de alta resoluci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

      Definici\u00f3n<\/strong>
      Los enc\u00f3deres de salida de comunicaci\u00f3n serie env\u00edan la informaci\u00f3n de posici\u00f3n en protocolos de comunicaci\u00f3n digital, normalmente a dos o cuatro hilos. Estos protocolos (por ejemplo, SSI, BiSS-C, EnDat o Hiperface) son capaces de informar de una posici\u00f3n de alta resoluci\u00f3n y baja latencia y, con frecuencia, tambi\u00e9n incluyen diagn\u00f3sticos u otra informaci\u00f3n de estado. Las interfaces serie son s\u00edncronas con el reloj, inmunes al ruido, a diferencia de las salidas de se\u00f1al sin procesar, por lo que tienen una mayor integridad en distancias m\u00e1s largas.<\/p>\n\n\n\n

      Casos pr\u00e1cticos<\/strong>
      M\u00e1s comunes en servoaplicaciones de alta precisi\u00f3n, m\u00e1quinas herramienta y en la construcci\u00f3n de semiconductores. Pueden encontrarse habitualmente en aplicaciones que requieren un alto nivel de precisi\u00f3n en la retroalimentaci\u00f3n en el rango de las micras y una mayor robustez de las comunicaciones.<\/p>\n\n\n\n

      4. Salida de bus de red: Codificadores inteligentes para sistemas conectados<\/h3>\n\n\n\n

      Definici\u00f3n<\/strong>
      Los enc\u00f3deres de salida de red (bus de campo o Ethernet industrial) son componentes inteligentes de un sistema de automatizaci\u00f3n. Funcionan con est\u00e1ndares de comunicaci\u00f3n industrial en tiempo real como CANopen, PROFINET, EtherCAT, Modbus y DeviceNet, y a\u00f1aden no s\u00f3lo posici\u00f3n y velocidad, sino tambi\u00e9n diagn\u00f3stico, configuraci\u00f3n y coordinaci\u00f3n multieje. Estos enc\u00f3deres pueden tener firmware y procesadores integrados.<\/p>\n\n\n\n

      Casos pr\u00e1cticos<\/strong>
      Es perfecto con redes de automatizaci\u00f3n complejas y distribuidas en las que el alto volumen es un factor importante, como en l\u00edneas de montaje de autom\u00f3viles, plantas de embalaje, centros log\u00edsticos y c\u00e9lulas robotizadas de fabricaci\u00f3n. Facilita el mantenimiento predictivo, el diagn\u00f3stico remoto y el plug and play en PLC o controladores modernos.<\/p>\n\n\n\n

      Tabla resumen: Tipos de salida frente a tipos de codificador<\/h3>\n\n\n\n
      Tipo de salida<\/strong><\/th>Descripci\u00f3n<\/strong><\/th>Tipos t\u00edpicos de codificador<\/strong><\/th><\/tr>
      Salida incremental<\/strong><\/td>Impulsos de movimiento relativo (canales A\/B\/Z) para realimentaci\u00f3n de velocidad\/direcci\u00f3n<\/td>Codificadores incrementales rotativos, lineales, \u00f3pticos y magn\u00e9ticos<\/td><\/tr>
      Salida absoluta<\/strong><\/td>C\u00f3digo digital que representa la posici\u00f3n real, conservado en caso de p\u00e9rdida de alimentaci\u00f3n<\/td>Enc\u00f3deres absolutos monovuelta, multivuelta, \u00f3pticos y magn\u00e9ticos<\/td><\/tr>
      Salida de comunicaci\u00f3n serie<\/strong><\/td>Datos digitales a trav\u00e9s de protocolos como SSI, BiSS, EnDat, Hiperface<\/td>Enc\u00f3deres absolutos de alta resoluci\u00f3n con interfaces digitales<\/td><\/tr>
      Salida de bus de red<\/strong><\/td>Comunicaci\u00f3n multinodo en tiempo real a trav\u00e9s de CANopen, EtherCAT, PROFINET, etc.<\/td>Enc\u00f3deres inteligentes con red y diagn\u00f3stico integrados<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

      Comprender las especificaciones clave: Especificaciones t\u00e9cnicas<\/h2>\n\n\n\n
      \"\"<\/figure>\n\n\n\n

      Para elegir un codificador hay que conocer sus principales par\u00e1metros de rendimiento:<\/p>\n\n\n\n