Sinal fraco e grande erro de interpolação com disco refletivo? Verifique primeiro o contraste entre alta e baixa refletância
O sinal de um encoder refletivo provém da diferença de intensidade luminosa entre as áreas de alta e de baixa refletância do disco. Este artigo apresenta o cálculo do contraste com exemplos, explica por que reduzir a baixa refletância é mais eficaz do que aumentar a alta refletância e indica os parâmetros ópticos que devem ser especificados com clareza na solicitação de cotação.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
O sinal de um encoder refletivo provém da diferença de intensidade luminosa entre as áreas de alta e de baixa refletância do disco. Quanto maior a diferença, maior a amplitude do sinal, maior a relação sinal-ruído e menor o erro após a interpolação. A grandeza que mede essa diferença é o contraste:
Contraste C = (refletância da área de alta refletância − refletância da área de baixa refletância) ÷ (refletância da área de alta refletância + refletância da área de baixa refletância)
| Área de alta refletância | Área de baixa refletância | Contraste C |
|---|---|---|
| 90% | 1% | 0.98 |
| 70% | 1% | 0.97 |
| 65% | 10% | 0.73 |
| 50% | 20% | 0.43 |
Reduzir a baixa refletância é mais eficaz do que aumentar a alta refletância. Mantendo a área de alta refletância em 65%, reduzir a área de baixa refletância de 10% para 1% eleva o contraste de 0,73 para 0,97; mantendo a área de baixa refletância em 10%, aumentar a área de alta refletância de 65% para 90% eleva o contraste apenas para 0,80.
Três pontos facilmente negligenciados
- A refletância varia com o comprimento de onda. O mesmo disco apresenta valores diferentes conforme a cabeça de leitura use infravermelho de 850 nm ou luz azul de 460 nm. Informe o comprimento de onda da cabeça de leitura na solicitação de cotação.
- A uniformidade é tão importante quanto o valor médio. Se a refletância oscilar ao longo da volta, a amplitude do sinal oscila junto e o erro de interpolação aumenta.
- A luz difusa eleva a leitura das áreas de baixa refletância. Usar uma camada absorvente nas áreas de baixa refletância, em vez de depender da dispersão por uma superfície rugosa, absorve o excesso de luz.
Soluções comuns
- Substrato metálico com acabamento espelhado + filme absorvente, com o filme absorvente removido das áreas de alta refletância por fotolitografia e gravação química
- Substrato absorvente + filme refletivo, com o filme refletivo removido das áreas de baixa refletância por fotolitografia e gravação química
- Um filme refletivo e um filme absorvente sobrepostos em qualquer substrato, seguidos de fotolitografia
A patente de modelo de utilidade da Jingzheng Optoelectronics CN217210914U “Disco de encoder óptico refletivo, encoder e régua óptica” (concedida em 2022) utiliza justamente essa estrutura de camadas sobrepostas de material refletivo e material absorvente. Segundo o texto da patente, o filme refletivo apresenta refletância >90% nas faixas de 460 nm e 850 nm, e o filme absorvente <1%. Para os produtos de série, prevalecem os valores da folha de especificações.
O que especificar na solicitação de cotação
Comprimento de onda da cabeça de leitura, requisitos específicos para as áreas de alta e de baixa refletância, uniformidade da refletância, além dos requisitos de aderência do filme e de resistência à limpeza.
Este artigo foi elaborado pelo departamento de engenharia da Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. A Jingzheng Optoelectronics fabrica discos de encoder de vidro, discos de encoder metálicos refletivos, discos de encoder de PC e discos de encoder personalizados. Site: www.encoderdisk.cn; telefone: 0316-8933331.