Qu’est-ce qu’un codeur linéaire ?
Un codeur linéaire est un dispositif qui utilise un capteur pour lire la position linéaire d’un dispositif en mouvement.
Il en existe deux types : les codeurs incrémentaux, qui indiquent la distance parcourue en fonction de la quantité parcourue, et les codeurs absolus, qui indiquent la position absolue. Avec le type absolu, la position actuelle peut être connue lorsque l’alimentation est rétablie, quelles que soient les conditions dans lesquelles l’appareil a été éteint.
En plus d’une mesure fiable sous forme numérique, le codeur peut être connecté à un PC ou à un autre appareil pour un enregistrement simple et fiable des résultats de mesure.
Utilisations des codeurs linéaires
Les codeurs linéaires sont utilisés dans les équipements industriels lorsqu’un positionnement à l’aide de moteurs, de systèmes hydrauliques ou pneumatiques, et où un positionnement multiple de haute précision est nécessaire.
On les retrouve typiquement dans les machines de mesure, les comparateurs, les instruments de précision pour les systèmes de mesure de longueur, les équipements d’inspection et les instruments de mesure pour la fabrication de semi-conducteurs.
Principe des codeurs linéaires
Un codeur linéaire se compose de deux éléments : une règle linéaire avec une échelle intégrée pour la détection de position et un capteur qui lit la règle.
Il existe deux types de méthodes de détection de position : optique et magnétique.
1. Codeurs linéaires optiques
Les systèmes de mesure linéaire optiques comportent une fente ou un réflecteur au niveau de la position de la règle et déterminent la position en fonction du passage de la lumière à travers la fente ou, dans le cas d’un réflecteur, de la réflexion de la lumière.
Ils sont utilisés pour des applications de haute précision et de haute résolution. Ils nécessitent un couvercle pour être utilisés dans des environnements où de l’eau, de l’huile ou de la poussière peuvent être générées. La structure est généralement complexe et de grande taille, car le capteur doit se déplacer lorsqu’il est recouvert.
2. Codeurs linéaires magnétiques
Les codeurs linéaires magnétiques ont une force magnétique à la position de la règle et déterminent la position en détectant les variations de la force magnétique. Grâce à leur structure de détection magnétique, ils sont résistants à l’eau, à l’huile et à la poussière, et se caractérisent par leur structure simple et leur taille compacte.
Les modèles absolus présentent une configuration spécifique de fentes, de réflecteurs et de force magnétique sur le côté de l’échelle et utilisent une combinaison de configurations pour déterminer la position absolue. Cependant, comme le motif est insuffisant lorsque la distance est perdue, il est parfois utilisé en conjonction avec un mécanisme auxiliaire pour déterminer la position.
Les capteurs incrémentaux génèrent un signal d’impulsion à chaque fois qu’ils parcourent une certaine distance. Étant donné qu’un désalignement peut se produire lors d’un fonctionnement continu, une opération de positionnement périodique est nécessaire.
Autres informations sur les codeurs linéaires
1. Une plus grande précision dans la détection de la position
Les progrès rapides réalisés dans le domaine des semi-conducteurs ont conduit au développement de l’industrie des semi-conducteurs, avec une intégration plus poussée conformément à la loi de Moore. Ces progrès dans l’industrie des semi-conducteurs se sont répercutés sur divers appareils électroniques, et la situation est telle que divers produits sont de plus en plus contrôlés électroniquement et de plus en plus précis.
À mesure que l’intégration et la densité augmentent, il est nécessaire d’accroître la précision de l’équipement de fabrication et des pièces de machines utilisées pour produire des semi-conducteurs, d’où l’importance d’augmenter la précision de la détection de la position. Le contrôle précis de la position dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les machines-outils nécessite un actionneur pour déplacer un objet et un moyen de détecter la position précise de cet actionneur.
On utilise donc des codeurs linéaires capables de détecter la position avec une précision linéaire. Des balances et des détecteurs sont installés respectivement sur les parties mobiles et fixes afin de détecter avec précision les distances.
2. Résolution et montage des systèmes de mesure linéaire
Les systèmes de mesure linéaire sont souvent utilisés dans les équipements de précision pour les machines-outils et la fabrication de semi-conducteurs, car ils peuvent mesurer des positions avec une grande précision. Ils sont généralement disponibles avec des résolutions de l’ordre du micron, voire inférieures au micron.
La méthode de montage et la précision avec lesquelles les systèmes de mesure linéaire sont conçus sont importantes pour leur précision. Consultez les manuels d’instructions de chaque produit et de chaque fabricant pour connaître la précision de montage requise pour les performances du codeur linéaire.
La précision des systèmes de mesure linéaire étant de l’ordre du micron, une précision de montage inférieure à 1 mm est nécessaire pour la distance capteur-échelle, le lacet, le roulis et le tangage. Si nécessaire, des gabarits de précision pour le montage sont conçus et fabriqués, et les ajustements sont effectués manuellement pendant le montage.