Un codeur incrémental est un dispositif codeur qui convertit le mouvement angulaire ou la position d'un arbre en un code analogique ou numérique pour identifier la position ou le mouvement. Les codeurs incrémentaux sont l'un des codeurs rotatifs les plus couramment utilisés. Les codeurs incrémentaux peuvent être utilisés dans les applications de positionnement et de retour de vitesse du moteur, y compris les applications servo/légères, industrielles ou lourdes. Les codeurs incrémentaux fournissent un excellent retour de vitesse et de distance, et comme peu de capteurs sont impliqués, le système est simple et peu coûteux. Les codeurs incrémentaux se limitent à fournir des informations sur les modifications. Ils ont donc besoin d'un dispositif de référence pour calculer le mouvement.
1. Comment fonctionnent les codeurs incrémentaux ? Comment fonctionnent les codeurs incrémentaux !
Les codeurs incrémentaux fournissent un nombre spécifié d'impulsions pendant un tour de codeur. La sortie peut être une seule ligne d'impulsions (canal "A") ou deux lignes d'impulsions (canaux "A" et "B"), qui sont décalées pour déterminer la rotation. Cette phase entre les deux signaux est appelée quadrature. Dans les codeurs optiques incrémentaux, un assemblage typique se compose d’un ensemble broche, d’un PCB et d’un couvercle. Le PCB contient un ensemble de capteurs qui créent uniquement les deux signaux principaux de position et de vitesse.
Avec les codeurs optiques incrémentaux, le capteur optique détecte la lumière lorsqu'elle traverse le disque marqué. Le disque se déplace lorsque l'ensemble de broche tourne et les informations sont converties en impulsions par le PCB. Pour les codeurs magnétiques incrémentaux, le capteur optique est remplacé par un capteur magnétique et le disque rotatif contient une série de pôles magnétiques.
En option, des signaux supplémentaires peuvent être fournis :
Le canal d'index ou "Z" peut être fourni sous forme de signal d'impulsion par tour pour la vérification du référencement et du comptage d'impulsions sur les canaux A et/ou B. Cet index peut être fermé dans différents états de A ou B. Il peut également être non fermé et avoir différentes largeurs. Certains codeurs peuvent également fournir des canaux de commutation (U, V, W). Ces signaux s'alignent avec les enroulements de commutation du servomoteur. Ils garantissent également que les pilotes ou amplificateurs de ces moteurs appliquent du courant à chaque enroulement dans le bon ordre et au bon niveau.
2. Quels produits le codeur rotatif incrémental peut-il remplacer les uns par les autres ?
Alors que les codeurs incrémentaux sont couramment utilisés dans de nombreuses applications de rétroaction, les résolveurs et les codeurs absolus offrent des alternatives en fonction des exigences de l'application et de l'environnement.
* Encodeur et analyseur incrémental
Les résolveurs sont des précurseurs électromécaniques des codeurs, basés sur une technologie remontant à la Seconde Guerre mondiale. Le courant crée un champ magnétique le long de l'enroulement central. Il y a deux enroulements mutuellement perpendiculaires. Un enroulement est fixé en place et l’autre enroulement se déplace lorsque l’objet se déplace. Les changements dans la force et la position des deux champs magnétiques en interaction permettent au résolveur de déterminer le mouvement de l'objet.
La simplicité de la conception du résolveur lui permet de fonctionner de manière fiable même dans des conditions extrêmes, depuis des plages de températures chaudes et froides jusqu'à l'exposition aux rayonnements et même aux perturbations mécaniques causées par les vibrations et les chocs. Cependant, la tolérance de l'analyseur à l'égard de l'assemblage des sources et des applications se fait au détriment de sa capacité à travailler dans des conceptions d'applications complexes, car il ne peut pas produire de données suffisamment précises. Contrairement aux codeurs incrémentaux, les résolveurs ne génèrent que des données analogiques, ce qui peut nécessiter une interface électronique spécialisée.
* Codeur incrémental et codeur absolu
Les codeurs absolus fonctionnent là où la précision de la vitesse et de la position, la tolérance aux pannes et l'interopérabilité sont plus importantes que la simplicité du système. Un codeur absolu est capable de « savoir où il se trouve » en fonction de sa position en cas de panne de courant du système, et redémarre si le codeur bouge pendant la panne.
Le codeur absolu lui-même connaît les informations de positionnement : il n'a pas besoin de recourir à des composants électroniques externes pour fournir un indice de base de la position du codeur. Comparés aux résolveurs et aux codeurs incrémentaux, l'avantage évident des codeurs absolus réside dans la façon dont leur précision de positionnement affecte les performances globales de l'application. Ils constituent donc souvent le codeur de choix pour les applications de haute précision telles que les CNC, le médical et la robotique.
3. L'utilisation et l'application du codeur incrémental
Les codeurs incrémentaux sont conçus pour être polyvalents et personnalisables pour s'adapter à une variété d'applications. Les trois grandes catégories d'applications basées sur les environnements sont :
* Usage intensif : environnements difficiles avec un potentiel élevé de contamination et d'humidité, des exigences de température, de chocs et de vibrations plus élevées, comme dans les usines de pâte à papier, de papier, d'acier et de bois d'œuvre.
* Applications industrielles : environnements d'exploitation généraux d'usine qui nécessitent des indices de protection IP standard, des spécifications modérées en matière de chocs, de vibrations et de température, comme dans les usines d'aliments et de boissons, de textiles et d'automatisation industrielle générale.
* Léger/Servo : environnements contrôlés avec des exigences de précision et de température élevées, tels que la robotique, l'électronique et les semi-conducteurs.