Qu’est-ce qu’un codeur absolu ?
Un codeur absolu est un codeur qui émet un angle absolu à partir de l’origine.
Un codeur est un dispositif qui convertit les changements de position en un signal électrique et l’émet. Absolute (absolu) est un adjectif anglais signifiant “absolu”. Un signal spécifique est envoyé en fonction de l’angle actuel, de sorte que l’angle actuel peut être vérifié sans aucune information préalable sur l’angle.
Il est utilisé lorsque l’angle doit être détecté immédiatement après la mise sous tension ou lorsque la fiabilité de la détection de l’angle doit être assurée.La plupart des codeurs absolus utilisent des codeurs optiques.
Utilisations des codeurs absolus
En raison de la grande fiabilité de la détection d’angle, l’utilisation des codeurs absolus se développe rapidement dans le domaine de la robotique. Parmi les utilisations spécifiques, on peut citer :
- Robots à bras articulé.
- Robots chirurgicaux à distance.
- Machines-outils pour les composants de précision.
- Robots industriels pour les chaînes de production automobile.
- Équipement de livraison de produits industriels.
- Mouvements des articulations des mains et des pieds pour les robots collaboratifs.
Les robots de téléopération étant appelés à évoluer rapidement en fonction de la sophistication croissante des systèmes de commande à l’avenir, le besoin en codeurs absolus est susceptible d’augmenter.
Principe des codeurs absolus
Les codeurs absolus comportent un disque avec une petite rainure sur l’arbre en rotation, qui est lu par un capteur optique. La structure est similaire à celle d’un CD fixé à l’arbre. Cette structure permet au codeur de lire avec précision la position du disque et de fournir l’angle actuel, même au moment de la mise sous tension.
Toutefois, le mécanisme de lecture de l’angle est plus complexe et donc plus coûteux qu’un codeur à détection d’angle relatif. Il existe également des méthodes de transmission des signaux numériques et analogiques.
- Méthode numérique
Bien que résistante au bruit, cette méthode nécessite davantage de lignes de signaux. Si l’on utilise une communication de transmission telle que la communication en série, le nombre de lignes de signaux peut être réduit. Cependant, des retards de communication peuvent se produire et des émetteurs/récepteurs dédiés sont nécessaires pour l’émetteur et le récepteur. - Méthode analogique
Deux lignes de signaux sont utilisées et il n’y a pas de retard, mais cette méthode est vulnérable au bruit pendant la transmission.
En fonction des caractéristiques susmentionnées, il est nécessaire de sélectionner une méthode de transmission adaptée à l’objectif visé.
Autres informations sur les codeurs absolus
1. Utilisation des codeurs absolus en code Gray
Les codeurs absolus sont disponibles en types magnétique et optique, le type optique étant le plus courant. Le code gris est souvent utilisé comme technique de codage pour les disques rotatifs dans les types optiques.
Le code gris est un type de codage numérique connu sous le nom de code binaire alternatif. Il s’agit d’un type de codage dans lequel les bits voisins ne changent que d’un seul bit. Ils sont utilisés pour assurer la fiabilité : si deux ou plusieurs bits changent simultanément, la fiabilité du signal ne peut être garantie en raison de problèmes de précision ; si un seul bit change, il est possible d’éviter une mauvaise lecture du signal.
Pour convertir un nombre binaire normal en code gris, la valeur binaire est décalée d’un caractère vers la droite et une disjonction exclusive est effectuée avec la valeur binaire d’origine. Par exemple, la représentation binaire de 6 en décimal est 0110. Décalez-la d’un bit vers la droite et vous obtenez 0011 ; le OU exclusif de 0110 et 0011 est 0101. C’est le code gris du 6 en décimal.
2. Codeurs absolus sans pile
Il existe des codeurs absolus sans pile pour les servomoteurs. Les codeurs absolus détectent la position absolue à l’aide d’une petite rainure et stockent l’information de position dans la pile, de sorte qu’il n’est pas nécessaire d’effectuer un repérage lorsque l’alimentation est coupée et redémarrée. Cependant, comme ils sont alimentés par une batterie, une maintenance est nécessaire en raison de la durée de vie de la batterie.
Pour pallier cet inconvénient, des codeurs absolus sans pile sont proposés par différents fabricants. Le principe de l’absence de pile varie d’une entreprise à l’autre, mais l’un des exemples est l’utilisation d’une mémoire non volatile. Lorsque le moteur tourne, les aimants fixés à l’arbre tournent ensemble et génèrent leur propre énergie. L’énergie générée est utilisée pour écrire les informations de position dans la mémoire non volatile, ce qui permet d’obtenir un fonctionnement sans pile.