Types d'encodeurs :le guide complet

À propos des types d'encodeurs, le contrôle de précision est crucial dans les applications qui nécessitent des moteurs. Lorsque vous avez des problèmes de contrôle de précision dans vos circuits, la première chose qui vous vient à l'esprit est un moteur pas à pas.

Cependant, toutes les situations ne nécessitent pas des mesures aussi extrêmes. Donc, si vous avez besoin d'un contrôle précis pour des projets plus petits comme un arbre de moteur rotatif, vous lisez le bon article.

Une solution simple à ces problèmes est un moteur d'encodeur.

Les codeurs sont des solutions moins chères et plus simples pour les problèmes de contrôle de précision. Mais, il peut être difficile de comprendre comment cela fonctionne.

Heureusement, nous avons écrit cet article pour vous montrer comment fonctionne un encodeur, les types et les différentes applications.

Es-tu prêt? Plongeons !

Qu'est-ce qu'un moteur d'encodeur

Si vous êtes dans une situation où un moteur pas à pas est inefficace et coûteux, le moteur codeur est ce dont vous avez besoin.

Contrairement au moteur pas à pas, le moteur à encodeur comporte un encodeur rotatif à l'arrière qui envoie des signaux de retour au système.

Comment? Eh bien, il utilise l'encodeur rotatif pour suivre la position et la vitesse de l'arbre du moteur.

Voici la meilleure partie.

Il existe une grande variété de moteurs codeurs sur le marché. Certains de ces moteurs sont absolus ou incrémentaux, tandis que d'autres sont magnétiques ou optiques.

En d'autres termes, le type d'encodeur dépend largement de la taille, de la forme et du type d'application.

Schéma de l'encodeur

Comment fonctionne un encodeur

Il y a deux sorties dans n'importe quel encodeur rotatif avec les étiquettes A et B. Parfois, ces deux sorties remplissent des fonctions similaires, qui créent des signaux. Ces signaux peuvent être magnétiques, optiques et résistifs. Le plus courant est l'encodeur optique qui donne des signaux basés sur l'interruption de la lumière.

Voici un exemple pour rendre les choses plus faciles à comprendre. Selon le fabricant, on peut penser aux encodeurs rotatifs comme des points à l'intérieur de l'encodeur réalisés avec GND ou Vcc (Voltage common collector). Lors d'un mouvement de rotation dans le codeur, la borne commune touche soit la borne A, soit la borne B.

Si l'encodeur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le contact A passera au niveau haut en premier, suivi du contact B. En d'autres termes, il y aura toujours un déphasage de 90 degrés quel que soit le sens de rotation (sens antihoraire ou horaire).

Encodeurs binaires doubles

De plus, vous pouvez facilement détecter ce déphasage en utilisant un microcontrôleur. Il vous aide à déterminer le sens de rotation. Une fois que vous avez fait cela, vous pouvez augmenter ou diminuer un compteur qui vous indique le RPM ou le degré de rotation si vous avez un moteur à encodeur à engrenages.

Types d'encodeurs de moteur

Comme mentionné précédemment, il existe différents types d'encodeurs avec différentes caractéristiques, formes et tailles. Cependant, voici les principaux types de moteurs codeurs que vous pouvez trouver sur le marché.

Encodeurs de moteurs AC

Les moteurs à courant continu ne sont pas les seuls moteurs équipés d'encodeurs. Des moteurs à courant alternatif avec encodeurs sont également disponibles sur le marché. Une induction CA est un choix courant pour les systèmes de contrôle et les applications génériques. Pourquoi? Parce que de telles applications ont une longue durée de vie et un faible coût. Vous pouvez trouver ces types de moteurs dans les tours qui nécessitent un contrôle de la vitesse.

Une autre application des codeurs de moteurs à courant alternatif est la robotique. L'encodeur fournit des informations sur la position et la trajectoire du mouvement du robot, à tout moment, pendant l'application.

Encodeurs de moteurs pas à pas

Nous savons ce que vous pensez. Pourquoi un moteur pas à pas fonctionnerait-il avec un encodeur ? Après tout, un contrôle précis est ce que le moteur pas à pas fait le mieux.

Mais ce n'est pas le cas.

Alors que le moteur pas à pas est bon pour un contrôle précis, l'encodeur a toujours un impact important sur les performances du moteur pas à pas. Ainsi, un encodeur de moteur pas à pas est un moteur pas à pas intégré à un encodeur.

Nous appelons les systèmes de moteurs pas à pas avec des intégrations de codeurs des moteurs pas à pas en boucle fermée. Ces moteurs offrent plus de stabilité, de douceur et atteignent des couples plus élevés que leurs homologues en boucle ouverte.

Un codeur de moteur pas à pas fournit un contrôle de rétroaction en boucle fermée. En outre, cela évite la perte de pas causée par le moteur pas à pas. De plus, nous pouvons diviser l'encodeur du moteur pas à pas en encodeurs optiques et en encodeurs rotatifs.

Encodeurs de moteur à courant continu

Ce sont les types de moteurs d'encodeur les plus courants que vous pouvez trouver sur le marché. Habituellement, il s'agit d'un moteur à courant continu générique avec un encodeur magnétique attaché à l'arrière. À l'avant, il peut y avoir un engrenage qui diminue le régime et augmente le couple.

De plus, l'encodeur donne une rétroaction en boucle fermée au système qui vous permet d'ajuster les rotations par minute et de conduire pour un contrôle précis de la vitesse.

En d'autres termes, vous pouvez contrôler la vitesse de la rétroaction dans les moteurs à courant continu. C'est possible car l'encodeur du moteur à courant continu offre un mécanisme qui permet de mesurer la vitesse du rotor.

Encodeurs de servomoteurs

L'application du servomoteur est devenue une alternative populaire aux mouvements hydrauliques, pneumatiques et à quelques autres formes de mouvement électromécaniques.

De plus, vous pouvez utiliser des servomoteurs avec des encodeurs pour diverses applications, y compris l'automatisation d'usine, la robotique et d'autres opérations de contrôle de précision.

Les codeurs de servomoteurs offrent une technologie à couple élevé, une petite taille et un rendement élevé à un prix raisonnable. C'est également la référence pour les sites de production du monde entier.

Ttypes de technologie d'encodeur

Voici différents types d'encodeurs rotatifs parmi lesquels vous pouvez choisir, en fonction de votre application.

Encodeurs linéaires

Les codeurs linéaires sont courants dans les applications d'automatisation et de contrôle industrielles. Cet appareil utilise une échelle linéaire pour déterminer sa position.

Encodeurs linéaires

Sur cette échelle, il y a un capteur qui lit l'échelle et détermine la position. De plus, un pied à coulisse numérique est un parfait exemple d'encodeur linéaire.

Vous pouvez trouver des encodeurs linéaires dans des instruments de haute précision, comme les outils d'automatisation industrielle.

En outre, vous pouvez considérer les codeurs linéaires comme absolus ou incrémentaux.

Encodeurs optiques

L'encodeur optique est l'encodeur le plus utilisé de cette liste. Ses composants sont une source lumineuse, un circuit détecteur de lumière et des disques codeurs.

Il s'agit d'un dispositif de détection de mouvement qui utilise la lumière d'un disque codé pour surveiller le mouvement d'un arbre. En d'autres termes, cet encodeur donne un retour basé sur l'interruption de la lumière.

Encodeurs optiques

Voici comment cela fonctionne :

Tout d'abord, la mise sous tension de l'appareil allume la source lumineuse. La source lumineuse émet alors un faisceau lumineux qui traverse un disque codeur transparent avec des motifs et des lignes opaques.

Ensuite, le photodétecteur capte le faisceau lumineux et y répond. Ainsi, ce processus produit une forme d'onde sinusoïdale qui se transforme en un train d'impulsions ou une onde carrée. Nous appelons le photodétecteur le circuit du détecteur de lumière.

Le signal d'impulsion est léger =allumé et éteint =éteint. Ces signaux sont ensuite transférés au compteur via la carte électronique. Enfin, le compteur envoie le signal et produit les fonctions appropriées (rotation, arrêt, etc.).

Encodeurs incrémentiels

Ce type d'encodeur convertit la position d'un arbre ou le mouvement angulaire en un code numérique ou analogique. Il utilise ce code pour détecter le mouvement ou la position. De plus, c'est l'un des encodeurs rotatifs les plus couramment utilisés.

Vous pouvez également utiliser un codeur incrémental dans les applications de retour de vitesse et de positionnement du moteur. Ces applications incluent les applications lourdes, servo/légères et industrielles.

De plus, les encodeurs incrémentaux fournissent un excellent retour de vitesse et de distance. De plus, il n'a pas besoin de plusieurs capteurs, les systèmes sont donc simples et moins coûteux.

La seule limite du codeur incrémental est de fournir des informations de changement. Pour cela, l'encodeur doit calculer le mouvement avec un appareil de référence.

Encodeurs incrémentaux

Encodeur absolu

L'encodeur absolu est l'encodeur le plus intéressant de cette liste. Il mesure la position angulaire vraie ou absolue. C'est l'inverse du codeur incrémental qui ne calcule que le changement de position angulaire.

C'est là que les choses deviennent intéressantes.

La mise sous tension détermine si le codeur est absolu ou incrémental. Ainsi, si l'encodeur passe par un processus de «réveil et d'agitation» pour obtenir sa position, il est alors incrémentiel. S'il ne nécessite pas de mouvement pour afficher sa position, alors c'est absolu.

Les codeurs absolus peuvent délivrer un signal numérique ou un signal analogique en sortie. Ces signaux incluent une interface série synchrone (SSI) et 0-10v ou 4-20mA.

Encodeurs angulaires

Applications des encodeurs

Voici quelques-unes des diverses applications des encodeurs :

Aéronautique

Les encodeurs fournissent un retour de mouvement de haute précision dans les applications aérospatiales lorsqu'ils fonctionnent dans des conditions environnementales difficiles.

Aéronautique

Positionnement des vis à billes

Les encodeurs fournissent un retour de mouvement lorsqu'ils sont fixés à l'extrémité du moteur d'entraînement ou du changement de vitesse.

Positionnement de la vis à billes

Véhicules automatisés et robots

Les encodeurs fournissent un retour de mouvement précis pour les applications en robotique automatisée.

Robots automatisés

Coupé – À – Longueur

Ici, le codeur génère une quantité fixe d'impulsions. Ces impulsions sont transférées au contrôleur et déterminent la longueur de déplacement.

Arrondi

Choisir l'encodeur parfait pour la conception de votre produit est crucial. C'est pourquoi il est nécessaire de comprendre les différences entre les quatre types de technologie de codeur et les moteurs de codeur.

Configuration de l'encodeur

Avec l'évolution des technologies, assurez-vous de sélectionner l'encodeur qui répond à vos exigences de retour de position.

Eh bien, cela conclut tout ce que vous devez savoir sur les encodeurs, les types et les différentes applications. Si vous avez besoin de plus d'informations sur l'encodeur, n'hésitez pas à nous contacter, et nous serons heureux de vous aider.