Che cos'è un codificatore di alberi?
Un codificatore dell'albero, noto anche come codificatore rotante, è un dispositivo che riporta l'angolo di rotazione del suo albero. È generalmente attaccato ad un albero motore o altro dispositivo di rotazione e viene usato per tracciare la sua posizione attuale. Gli encoder per alberi sono spesso utilizzati in applicazioni robotiche, mouse di computer e controlli industriali. Sono anche frequentemente utilizzati nei cambiautensili di macchine utensili, obiettivi per fotocamere e telescopi.
Un codificatore assoluto dell'albero può determinare la posizione corrente del suo codificatore dal momento in cui viene acceso. A differenza di un encoder incrementale, tiene traccia della posizione assoluta dell'albero anziché della posizione rispetto a dove è iniziata. Un encoder rotativo assoluto può utilizzare sensori meccanici, magnetici o ottici con un disco rotante per determinare la posizione dell'albero. Gli encoder meccanici utilizzano contatti scorrevoli e un disco con motivi metallici progettati per codificare la posizione dell'albero. Gli encoder magnetici rilevano la posizione delle strisce magnetizzate su un disco mentre i dispositivi a disco ottico leggono aree chiare e scure con codici speciali.
I dati di posizione provenienti da un encoder assoluto dell'albero vengono emessi in forma digitale o analogica, a seconda del design del dispositivo. I dati digitali sono spesso rappresentati in binario, codice grigio o decimale con codice binario. Il codice grigio è una forma modificata di codifica binaria in cui i codici modello adiacenti differiscono di un solo bit, riducendo gli errori nei dati di posizione. I dati digitali di solito possono essere emessi in parallelo o in un formato seriale come lo Standard raccomandato asincrono (RS) 422. Anche gli standard come Serial Synchronous Interface (SSI) e Controller Area Network (CAN) sono spesso supportati.
Gli encoder rotativi incrementali, noti anche come encoder in quadratura, misurano il movimento relativo dell'albero. Questo tipo di encoder dell'albero utilizza solo due sensori ottici o meccanici per rilevare la rotazione dell'albero da un angolo all'altro. Per tenere traccia della posizione corrente, è possibile utilizzare i circuiti esterni per contare i movimenti dell'albero da un punto di riferimento. Negli encoder meccanici, le camme sull'albero entrano in contatto con i sensori meccanici per indicare la posizione. Gli encoder ottici possono determinare il movimento leggendo due tracce luminose e con codice scuro con fotodiodi.
Mentre la maggior parte degli encoder incrementali emette dati di posizione con onde quadrate sfasate di 90 gradi, alcuni possono invece produrre onde sinusoidali. Gli encoder incrementali lineari misurano la distanza in linea retta anziché in rotazione. Sono spesso utilizzati nelle macchine utensili. Alcuni encoder incrementali includono la memoria con un backup della batteria per registrare le informazioni sul conteggio. Questo tipo di encoder per alberi in combinazione con un punto di riferimento può essere utilizzato per tracciare la posizione assoluta, anche all'accensione.
Un encoder ottico ad albero rotante può normalmente girare ad alta velocità. Alcune unità possono ruotare fino a 30.000 giri al minuto (RPM). Al contrario, la maggior parte degli encoder meccanici ha una velocità molto più limitata.