Qu’est-ce qu’un codeur rotatif ?
Un codeur rotatif est un dispositif pour mesurer l’amplitude du mouvement ou l’angle de rotation provoqué par la rotation d’un objet de mesure.
En général, ils sont fixés à l’arbre d’un moteur ou d’un réducteur. Ils peuvent également être fixés sur des servomoteurs et des moteurs pas à pas. Ces dispositifs sont principalement utilisés pour les équipements rotatifs qui nécessitent un contrôle de précision.
Utilisations des codeurs rotatifs
Les codeurs rotatifs sont largement utilisés dans une variété de produits entraînés par des moteurs. Voici quelques exemples d’utilisations des codeurs rotatifs :
- Contrôle en retour des robots industriels.
- Contrôle de l’équipement de scène dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs.
- Contrôle de position d’ascenseurs.
- Contrôle de la vitesse et de la position des grues automotrices.
Les codeurs rotatifs sont utilisés pour l’asservissement de position et de vitesse de rotation. Pour un contrôle simple de la vitesse, il suffit d’utiliser un variateur. Les codeurs sont utiles pour un contrôle précis de la vitesse et pour contrôler les moteurs au milieu de la rotation.
Principe des codeurs rotatifs
Les codeurs rotatifs typiques utilisent la lumière pour effectuer des mesures. Ils sont constitués de composants tels qu’une diode électroluminescente, un disque à fente et un phototransistor.
1. Diode électroluminescente
La diode électroluminescente est alimentée et émet de la lumière en permanence. La lumière est focalisée par une lentille, puis dirigée vers le disque à fente.
2. Disque à fente
Le disque à fente est un disque rotatif dont les trous sont régulièrement espacés et qui est fixé à l’axe de rotation du codeur.
3. Phototransistor
Un phototransistor est installé à l’extrémité de la lumière passant à travers les trous qui émet une onde d’impulsion lorsque la lumière est reçue. La vitesse de rotation est mesurée en mesurant cette onde d’impulsion. Outre la lumière, il existe également des produits qui utilisent les variations de la force magnétique ou de la capacité électrostatique pour la mesure.
Types de codeurs rotatifs
Les codeurs rotatifs optiques se divisent en deux types de mesure : incrémentale et absolue. Le premier mesure la valeur relative de la position de rotation, tandis que le second mesure la valeur absolue de la position de rotation.
1. Type incrémental
Le codeur rotatif incrémental est similaire au principe décrit ci-dessus, où la lumière passant à travers une fente dans un disque en rotation est convertie en un signal d’impulsion et transmise. Deux types de signaux sont utilisés pour détecter la lumière passant à travers la fente.
Ils sont communément appelés phase A et phase B. Il existe également des codeurs dotés d’un signal en phase Z pour la détection de la position initiale. En cas de dysfonctionnement dans l’acquisition de la forme d’onde, les comptages seront manqués et une erreur se produira.
L’inconvénient de cette méthode est qu’elle ne permet pas de déterminer la position absolue. Toutefois, il est possible de déterminer le sens de rotation grâce au signal biphasé intégré.
2. Type absolu
Les codeurs rotatifs absolus possèdent une rainure sur le disque rotatif pour déterminer l’information de position. Lorsque la lumière passe à travers cette rainure, elle est détectée par l’élément récepteur de lumière et la position absolue peut être mesurée. Par conséquent, lorsque la position absolue est détectée, le sens de rotation peut être détecté en fonction de l’ordre des rainures.
Dans le système absolu, un code gris est généralement utilisé pour le code de chaque position. Les codes gris, également connus sous le nom de codes binaires alternés, sont une méthode de codage dans laquelle les bits voisins ne changent que d’un seul bit. L’utilisation de codes gris réduit le nombre de faux positifs positionnels et est donc très résistante au bruit et aux erreurs, ce qui se traduit par une grande précision.
Comment choisir un codeur rotatif
Lors du choix d’un codeur rotatif, il faut tenir compte de la méthode de mesure, de la résolution et de la capacité de charge.
1. Types magnétiques et optiques
Il existe des types magnétiques et optiques. Le type magnétique présente une excellente résistance aux intempéries, tandis que le type optique se caractérise par une grande précision de mesure. Parmi les types optiques, le type absolu a une plus grande précision de mesure et peut détecter des positions absolues.
2. Résolution
La résolution est la phase minimale qui peut être mesurée. Plus la résolution est élevée, plus la précision de mesure est grande. Cependant, elle est aussi plus coûteuse et le signal peut être plus complexe et moins sensible au bruit. Sélectionnez la résolution nécessaire pour commander la machine sur laquelle le codeur rotatif est monté.
3. Capacité de charge
La charge est le poids qui peut être appliqué à l’arbre rotatif. Si une charge supérieure à la charge admissible est appliquée, l’arbre du codeur rotatif et les roulements seront endommagés. Il convient donc de choisir un produit dont la charge admissible est supérieure à la charge maximale qui peut être appliquée.