Qu'est-ce qu'un codeur à arbre?
Un encodeur d'arbre, également appelé encodeur rotatif, est un dispositif qui indique l'angle de rotation de son arbre. Il est généralement fixé à un arbre moteur ou à un autre dispositif rotatif et permet de suivre sa position actuelle. Les codeurs d'arbre sont souvent utilisés dans des applications robotiques, des souris d'ordinateur et des contrôles industriels. Ils sont également fréquemment utilisés dans les changeurs de machines-outils, les objectifs d'appareils photo et les télescopes.
Un codeur d’arbre absolu peut déterminer la position actuelle de son arbre de codeur dès sa mise sous tension. Contrairement à un codeur incrémental, il suit la position absolue de l'arbre plutôt que la position par rapport à l'endroit où il a commencé. Un codeur rotatif absolu peut utiliser des capteurs mécaniques, magnétiques ou optiques avec un disque rotatif pour déterminer la position de l'arbre. Les codeurs mécaniques utilisent des contacts glissants et un disque avec des motifs métalliques conçus pour coder la position de l'arbre. Les codeurs magnétiques détectent la position des bandes magnétisées sur un disque tandis que les dispositifs à disque optique lisent les zones claires et sombres spécialement codées.
Les données de position d'un codeur à arbre absolu sont émises sous forme numérique ou analogique, en fonction de la conception de l'appareil. Les données numériques sont souvent représentées en binaire, code gris ou décimal codé binaire. Le code de gris est une forme modifiée de codage binaire dans laquelle les codes de modèle adjacents ne diffèrent que d'un bit, ce qui réduit les erreurs dans les données de position. Les données numériques peuvent généralement être sorties en parallèle ou dans un format série tel que la norme asynchrone recommandée (RS) 422. Des normes telles que l'interface série synchrone (SSI) et le réseau de contrôleur (CAN) sont également fréquemment prises en charge.
Les codeurs rotatifs incrémentaux, également appelés codeurs en quadrature, mesurent le mouvement relatif de l'arbre. Ce type de codeur d’arbre utilise seulement deux capteurs optiques ou mécaniques pour détecter la rotation de l’arbre d’un angle à l’autre. Pour suivre la position actuelle, des circuits externes peuvent être utilisés pour compter les mouvements de l’arbre à partir d’un point de référence. Dans les codeurs mécaniques, les cames de l'arbre établissent un contact avec des capteurs mécaniques pour indiquer la position. Les codeurs optiques peuvent déterminer le mouvement en lisant deux pistes codées en clair et en sombre avec des photodiodes.
Alors que la plupart des codeurs incrémentaux produisent des données de position avec des ondes carrées décalées de 90 degrés, certains peuvent produire des ondes sinusoïdales. Les codeurs incrémentaux linéaires mesurent la distance en ligne droite plutôt qu'en rotation. Ils sont souvent utilisés dans les machines-outils. Certains encodeurs incrémentaux incluent une mémoire avec une sauvegarde de la batterie pour enregistrer les informations de comptage. Ce type de codeur d’arbre, associé à un point de référence, peut être utilisé pour suivre la position absolue, même à la mise sous tension.
Un codeur optique à arbre rotatif peut généralement tourner à grande vitesse. Certaines unités peuvent tourner jusqu'à 30 000 tours par minute (RPM). En revanche, la plupart des encodeurs mécaniques ont une vitesse beaucoup plus limitée.