Un codificador inductivo en miniatura para la medición de desplazamiento lineal

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica
• Ingeniería Mecánica
• Tecnología de Sensores

Sus antecedentes:

• La medición precisa de objetos es crucial en entornos cada vez más compactos y restringidos.
• Los codificadores lineales existentes a menudo enfrentan limitaciones de tamaño e integración en mecanismos ajustados.
• La miniaturización de los componentes de detección es un desafío clave en la ingeniería moderna.

Objetivo del estudio:

• Investigar y desarrollar un codificador inductivo lineal miniaturizado para la medición precisa del desplazamiento.
• Lograr alta precisión y resolución dentro de un factor de forma compacto.
• Permitir la integración en sistemas mecánicos altamente restringidos.

Principales métodos:

• Diseño de un codificador inductivo lineal que integra una parte móvil con placas conductoras y una parte estacionaria con bobinas.
• Utilización de una corriente alterna de alta frecuencia para generar un campo magnético variable en el tiempo y corrientes de Foucault.
• Empleo del algoritmo CORDIC para el cálculo del desplazamiento a partir de señales moduladas en amplitud.

Principales resultados:

• Se fabricó un prototipo de codificador con dimensiones de 20 mm × 10 mm × 1 mm utilizando tecnología de PCB.
• Se logró una precisión de medición de 12,8 μm dentro de un paso y una resolución de 0,7 μm.
• Se demostró estabilidad y precisión adecuadas para aplicaciones exigentes.

Conclusiones:

• El codificador inductivo lineal miniaturizado es una solución viable para mediciones precisas en entornos compactos.
• Su pequeño tamaño y alto rendimiento lo hacen adecuado para la integración en mecanismos restringidos.
• Desarrollos posteriores podrían ampliar su aplicación en micro-robótica e instrumentación de precisión.