Che cos'è un codificatore a rotazione?
Un codificatore rotante, noto anche come codificatore dell'albero, è un sensore che genera un segnale elettrico in risposta a un movimento di rotazione. Questo segnale viene utilizzato per determinare o controllare la velocità o la posizione di un dispositivo meccanico. Un encoder rotativo è montato su un albero cilindrico ed è spesso usato in combinazione con dispositivi di conversione meccanica, quali slitte lineari e cremagliera e pignoni, per misurare il movimento lineare. Gli encoder rotativi vengono utilizzati su un'ampia gamma di apparecchiature di precisione che richiedono uno stretto controllo della posizione o della velocità, tra cui dispositivi medici, robotica, macchine di assemblaggio e apparecchiature di collaudo, tra gli altri.
Esistono due tipi principali di encoder rotativo. Un encoder incrementale genera una serie di impulsi, o conteggi, mentre ruota. La sua uscita viene misurata in impulsi per giro e questi impulsi vengono utilizzati per misurare la velocità o tenere traccia della posizione. Un encoder assoluto genera un segnale di uscita in bit digitali, con ciascun bit corrispondente a una posizione nota. Di conseguenza, un encoder assoluto può essere utilizzato direttamente per indicare la posizione effettiva.
I componenti principali di un codificatore rotante sono il disco, il sensore e l'elettronica. Il disco contiene uno schema di linee sottili sulla sua superficie o denti esterni lavorati sul diametro esterno. Un sensore è montato in prossimità del disco e legge le linee o i denti. L'elettronica è costituita da un dispositivo di uscita che riceve il segnale dal sensore e lo converte in un segnale utilizzabile che fornisce feedback di velocità e posizione. Il disco, il sensore e l'elettronica sono tutti montati all'interno di un alloggiamento, con un singolo cavo che si estende fuori dall'alloggiamento che collega elettricamente l'encoder ad altri dispositivi.
Un codificatore rotante può utilizzare la tecnologia di rilevamento ottico o magnetico. Un codificatore ottico utilizza un diodo a emissione di luce che illumina la luce attraverso un sottile disco di vetro con un motivo di linee sottili sulla sua superficie. La luce passa attraverso il disco di vetro e un fotorilevatore riceve il segnale e produce un'uscita elettrica. Un encoder magnetico utilizza un sensore magneto-resistivo in grado di rilevare i cambiamenti nel campo magnetico mentre il disco modellato ruota. Queste modifiche corrispondono alle diverse posizioni angolari durante lo spostamento del disco.
Gli encoder rotativi sono disponibili in diverse dimensioni, con diversi livelli di risoluzione e con caratteristiche speciali come spie, dischi personalizzati ed elettronica migliorata. La selezione dell'encoder giusto per una particolare applicazione dipende principalmente dalla velocità di rotazione, dalla precisione di misurazione richiesta e dall'ambiente di utilizzo. Un encoder rotativo con rilevamento ottico viene spesso utilizzato in applicazioni in cui sono richieste velocità operative e risoluzione elevate. Un encoder con rilevamento magnetico è più resistente a fattori ambientali come polvere, umidità, vibrazioni e shock meccanici e viene generalmente utilizzato per applicazioni più robuste.