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FAQ : Quels types de codeurs linéaires existe-t-il et comment puis-je les choisir ?

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Absolue ou incrémentale, optique ou magnétique.

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Les codeurs linéaires surveillent les mouvements linéaires et fournissent un retour d'information sur la position sous forme de signaux électriques. Dans les systèmes à servomoteur, les codeurs linéaires fournissent la position précise de la charge, généralement en plus de la vitesse et de la direction fournies par le codeur rotatif du moteur. Pour les systèmes à entraînement pas à pas, qui fonctionnent généralement en boucle ouverte sans retour de position, l'ajout d'un codeur linéaire augmente la précision et la fiabilité du système de positionnement sans le coût et la complexité d'un servomoteur.

Rétroaction : Absolue ou incrémentale

Lors du choix d'un codeur linéaire, la première chose à prendre en compte est le type de retour d'information nécessaire pour l'application - absolu ou incrémental. Les codeurs absolus attribuent une valeur numérique unique à chaque position, ce qui leur permet de conserver des informations de position précises, même en cas de coupure de courant.

Les codeurs incrémentaux fonctionnent en générant un nombre spécifique d'impulsions par unité de déplacement et en comptant ces impulsions lorsque la charge se déplace. Comme ils ne font que compter des impulsions, les codeurs incrémentaux perdent leur référence de position si l'alimentation électrique est interrompue. Afin de déterminer la position réelle de la charge au démarrage ou au redémarrage, une séquence de recherche de référence est nécessaire. Cela signifie que le capteur (et la charge) doit se déplacer vers une position de référence, et à partir de là, il peut commencer à déterminer la position de la charge. Gardez à l'esprit que même si la position réelle de la charge au démarrage ou au redémarrage n'est pas critique, l'exécution d'une séquence de recherche de référence peut être indésirable du point de vue du temps et de la productivité. Cela est particulièrement important dans les applications à course longue et à faible vitesse, comme les machines-outils, où la recherche de position peut être un processus long.

La sortie des codeurs absolus et incrémentaux est différente et doit être intégrée dans le système de contrôle du système. Les codeurs linéaires absolus produisent une sortie numérique, ou "mot", qui signifie la position réelle de l'unité. La résolution d'un codeur absolu est déterminée par le nombre de bits du mot.

Les codeurs incrémentaux produisent une sortie en quadrature, avec deux canaux déphasés de 90 degrés. (La sortie à deux canaux permet de surveiller à la fois la position et la direction. Si seule la position est nécessaire, alors un seul canal est utilisé) Certains codeurs incrémentaux produisent un troisième canal avec une seule impulsion, à utiliser comme index ou position de référence pour la recherche de position. Le nombre d'impulsions par distance (pouce ou millimètre) détermine la résolution d'un codeur incrémental. Cependant, la résolution peut être doublée en comptant les fronts avant et arrière de l'impulsion d'un canal, ou elle peut être quadruplée en comptant les fronts avant et arrière des impulsions des deux canaux.

La technologie : Optique ou magnétique

Une fois la décision prise concernant la rétroaction incrémentale ou absolue, il faut ensuite déterminer si la technologie de détection doit être optique ou magnétique. Alors que les encodeurs optiques ont toujours été la seule option pour les résolutions inférieures à 5 microns, les améliorations de la technologie à l'échelle magnétique leur permettent maintenant d'atteindre des résolutions allant jusqu'à 1 micron.

Les codeurs optiques utilisent une source de lumière et un photo-détecteur pour déterminer la position, mais leur utilisation de la lumière les rend sensibles à la saleté et aux débris, qui peuvent perturber le signal. Les performances des codeurs optiques sont fortement influencées par l'écart entre le capteur et l'échelle, qui doit être correctement réglé et maintenu pour ne pas compromettre l'intégrité du signal. Cela signifie que le montage doit être effectué avec soin, et que les chocs et les vibrations doivent être évités.

Les encodeurs magnétiques utilisent une tête de lecture magnétique et une échelle magnétique pour déterminer la position. Contrairement aux codeurs optiques, les codeurs magnétiques ne sont généralement pas affectés par la saleté, les débris ou la contamination liquide. Les chocs et les vibrations sont également moins susceptibles d'affecter les encodeurs magnétiques. Ils sont cependant sensibles aux puces magnétiques, comme l'acier ou le fer, car elles peuvent interférer avec le champ magnétique.

Si les codeurs linéaires sont souvent un composant supplémentaire d'un système, dans de nombreux cas, leurs avantages l'emportent sur le travail et le coût supplémentaires. Par exemple, dans les applications à vis à billes, une vis de précision inférieure peut être choisie si un codeur linéaire est utilisé, puisque le retour d'information du codeur permet au contrôleur de compenser les erreurs de positionnement introduites par la vis.