Guide de la technologie de l'encodeur incrémental

Un encodeur incrémentiel vous aide à suivre le mouvement. Il change de mouvement en signaux électriques. Vous le voyez dans les robots et les machines CNC. Il est également dans des dispositifs médicaux. Ces appareils doivent très bien contrôler la vitesse et la direction. Les encodeurs incrémentiels sont différents des encodeurs absolus. Ils ne gardent pas la position de la position si la puissance s'éteint. Plus d'usines et de machines intelligentes les utilisent maintenant. En effet, ils ont besoin de meilleures façons de contrôler le mouvement.

Vous pouvez utiliser un encodeur incrémentiel si vous êtes ingénieur. Les techniciens et les opérateurs de machines les utilisent également.

Principaux à retenir

• Les encodeurs incrémentiels changent de mouvement en impulsions électriques. Ces impulsions aident à mesurer la vitesse, la distance et la direction. Ils ne se souviennent pas de la position après la perte du pouvoir.

• Il existe des types rotatifs et linéaires d'encodeurs. Les signaux A et B montrent le mouvement et la direction. Le signal Z marque un point de référence pour la réévolution.

• Vous devez choisir le bon encodeur pour vos besoins. Pensez à votre type de mouvement et à l'endroit où vous l'utiliserez. Vérifiez également la résolution dont vous avez besoin et si les signaux correspondent à votre système. Cela vous aide à obtenir des commentaires bons et corrects.

• Les encodeurs incrémentiels fonctionnent dans de nombreuses machines. Ils sont bons lorsque vous voulez un faible coût et une conception simple. Mais, vous devez les recouvrir après la perte de puissance. Les encodeurs absolus n'ont pas besoin de cette étape.

• Les encodeurs ont besoin d'une bonne protection pour bien fonctionner. Des cotes IP élevées et des résultats résistants au bruit les aident à durer dans des lieux industriels durs.

Qu'est-ce qu'un encodeur incrémentiel?

Fonction de base

Vous utilisez un encodeur incrémentiel pour transformer le mouvement en impulsions électriques. Cet appareil vous aide à mesurer à quel point quelque chose se déplace, à quelle vitesse il va et dans quelle direction il tourne. Il ne vous indique pas la position exacte en tout temps. Au lieu de cela, cela vous montre que vous changez d'un point de départ. Vous avez besoin d'électronique supplémentaire pour compter ces changements et suivre où vous vous trouvez.

Un encodeur incrémentiel a souvent un disque ou une bande avec des motifs spéciaux. Lorsque vous déplacez l'arbre ou faites glisser la bande, le motif passe entre une source lumineuse et un capteur. Le capteur allume et éteint la lumière à mesure que le motif se déplace. Chaque fois que l'éclairage passe, le capteur crée une impulsion. Le nombre d'impulsions correspond à la quantité de déplacement de l'arbre ou de la bande.

Vous pouvez trouver deux principaux types d'encodeurs incrémentiels:

• Le type rotatif mesure le tournant ou la tournure. Il utilise un disque rond avec des motifs. Vous voyez ce type de moteurs, de robots et de caméras.

• Le type linéaire mesure le mouvement en ligne droite. Il utilise une bande ou une échelle avec des marques. Vous trouvez ce type dans les machines CNC, les imprimantes 3D et les coupe-laser.

Astuce: le type rotatif fonctionne mieux pour les pièces de rotation. Le type linéaire s'adapte aux machines qui se déplacent en lignes droites.

Signaux de sortie

Les signaux de l'encodeur incrémentiels vous aident à connaître la vitesse et la direction. L'encodeur vous donne deux signaux de sortie principaux, appelés A et B. Ces signaux ressemblent à des ondes carrées. Ils sont toujours à 90 degrés hors de la phase. Cela signifie qu'un signal mène ou traîne l'autre, selon la façon dont vous vous déplacez.

Vous pouvez utiliser ces signaux de la manière suivante:

1. Comptez le nombre d'impulsions du canal A ou B. Cela vous indique jusqu'où vous avez déménagé.

2. Vérifiez quel signal vient en premier. Si A mène B, vous vous déplacez dans une direction. Si B mène A, vous vous déplacez dans l'autre sens.

3. Utilisez le signal Z (également appelé index). Ce signal vous donne une impulsion pour chaque virage complet ou long. Cela vous aide à trouver un point de départ.

Voici une table pour montrer comment fonctionnent les signaux:

Les signaux de sortie des encodeurs incrémentiels peuvent utiliser différents niveaux de tension. Certains utilisent TTL (5 V), tandis que d'autres utilisent HTL (8-30 V). Vous pouvez voir des sorties de pilote à collecteur ouvert, push-pull ou à ligne. Chaque type correspond à des besoins différents pour la vitesse, la distance et la protection du bruit.

Vous pouvez utiliser des signaux de codeur incrémentiels dans les dispositifs de type rotatif et de type linéaire. Le type rotatif vous donne des impulsions pour chaque virage. Le type linéaire vous donne des impulsions pour chaque étape le long d'un chemin droit. Les deux types vous aident à contrôler les machines avec une grande précision.

Comment fonctionnent les encodeurs incrémentiels

Génération d'impulsions

Lorsque vous utilisez un encodeur incrémentiel, vous voyez comment il transforme le mouvement en impulsions électriques. À l'intérieur, un disque ou une bande a un motif de lignes opaques et claires. Au fur et à mesure que le disque tourne ou que la bande se déplace, un capteur lit ces lignes. Dans les types optiques, un faisceau lumineux brille à travers le disque. Le capteur détecte lorsque la lumière est bloquée ou passe. Chaque fois que le motif change, le capteur crée une impulsion numérique. Les types magnétiques utilisent un aimant et un capteur pour faire le même travail.

Chaque impulsion correspond à une petite étape de mouvement. Si vous tournez un peu l'arbre, vous obtenez une impulsion. Si vous le tournez davantage, vous obtenez plus de légumineuses. Ces impulsions vont dans un comptoir ou un contrôleur. Le contrôleur ajoute les impulsions pour suivre jusqu'où vous avez déménagé. Le nombre d'impulsions par révolution (PPR) vous indique le plus petit pas que vous pouvez mesurer. PPR plus élevé signifie que vous pouvez voir des changements de position plus petits. Par exemple, si votre encodeur a 1000 PPR, vous obtenez 1000 impulsions pour un tour complet. Cela vous donne un bon contrôle sur la vitesse et la position.

Remarque: Le codage quadrature vous permet de compter non seulement les impulsions, mais aussi les bords montant et descendant. Cela peut multiplier votre résolution par quatre, vous donnant encore plus de détails.

Canaux a, b, z

Les encodeurs incrémentiels utilisent trois canaux principaux pour envoyer des informations: A, B et Z. Chaque canal a un travail spécial.

Les canaux A et B envoient tous deux des signaux d'onde carrée. Ces signaux sont toujours à 90 degrés hors de la phase. Cela signifie qu'un signal mène ou traîne l'autre. Vous pouvez dire de quelle façon l'arbre tourne en vérifiant quel canal arrive en premier. Si un mène B, vous transformez dans un sens. Si B mène A, vous tournez dans l'autre sens. C'est ce qu'on appelle le codage quadrature.

Le canal Z, également appelé index, envoie une impulsion pour chaque virage complet. Cette impulsion se produit toujours au même endroit sur le disque. Vous utilisez cette impulsion pour définir une position maison ou zéro. Lorsque vous démarrez votre machine, vous pouvez faire tourner l'arbre jusqu'à ce que vous voyiez l'impulsion Z. Ensuite, vous savez que vous êtes au point de départ exact. Cela rend votre système plus fiable et reproductible.

Astuce: le canal Z vous aide à éviter les erreurs après la perte de puissance. Vous pouvez toujours retrouver votre position à domicile.

Traitement du signal

Vous devez traiter les signaux de votre encodeur incrémentiel pour obtenir des données utiles. La plupart des systèmes utilisent un décodage en quadrature. Cette méthode examine les canaux A et B. Il compte tous les bords - roulant et tombant - sur les deux signaux. Cela vous donne quatre chefs d'accusation pour chaque impulsion, ce qui rend votre position de position beaucoup plus fine.

Certains encodeurs utilisent des signaux d'ondes carrés numériques. Ceux-ci sont faciles à lire à lire. D'autres utilisent des signaux sinusoïdaux. Ce sont des vagues analogiques lisses. Les encodeurs sinusoïdaux vous permettent d'utiliser l'interpolation. Vous pouvez diviser chaque cycle en milliers d'étapes. Cela vous donne une résolution encore plus élevée, ce qui aide à la commande du servomoteur et aux tâches de haute précision.

Le bruit peut affecter vos signaux, en particulier dans les usines animées. De nombreux encodeurs utilisent des sorties différentielles, comme A et B-, pour lutter contre le bruit. Ces sorties envoient deux signaux pour chaque canal. Le contrôleur regarde la différence entre eux. Cela aide à bloquer le bruit électrique indésirable et maintient vos données propres.

Remarque: Les encodeurs numériques et sinusoïdaux perdent la position si vous coupez la puissance. Vous devez recouvrir le système à l'aide du canal Z lorsque vous redémarrez.

Spécifications de l'encodeur incrémentiel

Résolution (PPR)

La résolution vous indique à quel point le motion du codeur peut voir petit. C'est ce qu'on appelle des impulsions par révolution, ou PPR. PPR signifie combien d'impulsions électriques que vous obtenez pour un tour complet. La plupart des encodeurs industriels vous donnent des centaines ou des milliers de PPR. Certains encodeurs optiques utilisent des astuces spéciales pour obtenir jusqu'à 100 000 PPP. L'effet Moiré est une façon de le faire. Si vous utilisez un décodage 4x, vous pouvez obtenir des étapes encore plus petites. Par exemple, vous pourriez obtenir 36 000 PPP. Cela signifie que vous pouvez mesurer de minuscules changements, comme 0,01 degrés.

Plages de PPR typiques:

• Encodeurs optiques standard: jusqu'à 200 PPR

• Effet Moiré ou types avancés: jusqu'à 100 000 PPR

• Les utilisations industrielles: quelques centaines à des dizaines de milliers PPR

Les encodeurs incrémentiels à haute résolution vous aident à contrôler les machines qui ont besoin de mouvements très fins. Dans des travaux comme la fabrication de puces informatiques, vous pouvez atteindre de très petites mesures. La haute résolution vous permet de voir de petits changements et de réparer votre système immédiatement.

Types de sortie

Vous pouvez choisir parmi différents types de sortie lorsque vous choisissez un encodeur. Chaque type fonctionne mieux pour certains besoins.

Astuce: Si votre usine est bruyante, utilisez un pilote de ligne différentielle pour de meilleurs signaux.

Notes environnementales

Vous devez vérifier les notes environnementales pour vous assurer que votre encodeur peut gérer des endroits difficiles. La cote IP montre à quel point elle empêche la poussière et l'eau.

Certains encodeurs ont de solides étuis en aluminium ou en acier inoxydable. Certains ont des roulements scellés et travaillent dans des endroits très chauds ou froids. Si vous avez besoin de plus de sécurité, utilisez des couvertures spéciales ou des arbres flexibles pour protéger le codeur des produits chimiques ou de l'eau.

Remarque: Vérifiez toujours la note IP et le matériau de boîtier de l'encodeur incrémentiel avant de l'installer.

Types d'encodeurs incrémentiels

Il existe différents types d'encodeurs incrémentiels. Chaque type fonctionne mieux pour certains travaux. Connaître les principaux types vous aide à choisir le bon.

Encodeur rotatif incrémentiel

Un encodeur rotatif incrémentiel vérifie la quantité d'un arbre tourne. Vous pouvez les trouver dans les moteurs, les robots et les ceintures de convoyeur. Lorsque l'arbre tourne, il envoie des impulsions. Vous comptez les impulsions pour connaître la vitesse ou la distance. Certains encodeurs rotatifs utilisent un disque avec des lignes. D'autres utilisent plutôt des aimants. Ces encodeurs donnent une rétroaction rapide. Cela vous aide à contrôler les machines immédiatement.

CONSEIL: Choisissez un encodeur rotatif incrémentiel si vous devez mesurer le virage ou contrôler à quelle vitesse un moteur tourne.

Encodeurs incrémentiels linéaires

Les encodeurs incrémentiels linéaires mesurent le mouvement droit. Vous les voyez dans les machines CNC et les imprimantes 3D. Ils utilisent une bande ou une échelle, pas un disque. Lorsque la bande se déplace, l'encodeur envoie des impulsions. Vous pouvez voir jusqu'où une partie se déplace. Ces encodeurs vous aident à effectuer des coupes ou des impressions précises.

Les encodeurs incrémentiels linéaires sont bons pour:

• Déplacer une tête de coupe vers le bon endroit

• Mesurer jusqu'où quelque chose se déplace

• S'assurer que les pièces se précipitent

Types optiques et magnétiques

Vous pouvez choisir un encodeur optique incrémentiel ou un codeur magnétique. Chacun a des fonctionnalités spéciales.

Un encodeur optique incrémentiel utilise des motifs de lumière pour lire. Il donne des étapes très fines et une grande précision. Il fonctionne mieux dans les endroits propres où vous avez besoin de contrôle exact. Un codeur magnétique incrémentiel utilise des aimants et des capteurs. Il fonctionne bien avec la poussière, la saleté et les tremblements de pied. Vous pouvez l'utiliser à l'extérieur ou dans des usines difficiles. Les types magnétiques coûtent moins cher, donc vous économisez de l'argent si vous en avez besoin.

Remarque: Lorsque vous choisissez un encodeur incrémentiel, réfléchissez à l'endroit où vous l'utiliserez et à quel point vous avez besoin d'être exact. Les encodeurs rotatifs et linéaires sont disponibles en tant que types optiques ou magnétiques.

Applications des encodeurs incrémentiels

Usages industriels

Les encodeurs incrémentiels sont utilisés dans de nombreux endroits difficiles. Vous les trouvez dans des aciéries et des sites miniers. Ils travaillent également dans des usines alimentaires et des bâtiments routiers. Ces endroits peuvent être sales et très chauds ou froids. Il y a souvent de la poussière, de l'eau et de fortes tremblements. Les encodeurs doivent continuer à fonctionner même si la puissance n'est pas stable. Ils fonctionnent également lorsqu'il y a beaucoup de bruit électrique.

• Dans l'exploitation minière et le forage d'huile, les machines s'usent rapidement. Les encodeurs aident ces machines à bien fonctionner.

• Dans les usines de papier et les usines, les machines se déplacent rapidement. Les encodeurs aident à les contrôler avec soin.

• Certains encodeurs sont faits pour des endroits dangereux. Vous pouvez avoir besoin de modèles anti-explosion ou sûrs.

• Vous pouvez choisir des conceptions faciles à mettre et à réparer.

Conseil: si vous demandez: 'Où sont les encodeurs incrémentiels utilisés, ' pensez à tout endroit qui doit connaître la vitesse et la distance dans des conditions difficiles.

Retour de servomoteur

Les encodeurs incrémentiels aident les servomoteurs à mieux fonctionner. Ils sont placés directement sur l'arbre du moteur. Beaucoup utilisent une conception d'arbre creux. L'encodeur envoie des signaux à un contrôleur. Le contrôleur utilise ces signaux pour vérifier la vitesse et la position. C'est ce qu'on appelle le contrôle en boucle fermée.

• Vous voyez cela dans les emballages, les courants de convoyeur et les machines d'étiquetage.

• L'encodeur vérifie la distance et la vitesse à laquelle le moteur tourne.

• Il aide le contrôleur à apporter des changements rapides pour les mouvements lisses.

• Vous obtenez une très bonne précision, même à grande vitesse.

Vous avez besoin d'encodeurs incrémentiels pour vérifier la vitesse du moteur. Ils aident les machines à fonctionner en toute sécurité et sans problèmes. Si vous perdez de l'énergie, le point de référence de l'encodeur vous aide à recommencer rapidement.

Détection de vitesse et de position

Les encodeurs incrémentiels sont utilisés pour mesurer la vitesse et la position. Ils donnent des commentaires tout de suite, ce qui est important pour les machines à évolution rapide.

Voici quelques bonnes choses sur l'utilisation des encodeurs incrémentiels:

1. Ils coûtent moins cher que les encodeurs absolus, donc vous économisez de l'argent.

2. Le matériel est simple et facile à utiliser.

3. Vous pouvez les utiliser avec de nombreux types de machines.

4. Ils donnent une haute résolution et une précision pour un bon contrôle.

5. Vous pouvez modifier la sortie pour répondre à vos besoins.

6. Vous obtenez différents types de signaux, comme HTL, TTL ou Sine / Cosine.

Si vous vous demandez, 'où sont des encodeurs incrémentiels utilisés, ' N'oubliez pas qu'ils correspondent à presque toutes les machines qui ont besoin de connaître la vitesse et la position. Les bonnes choses sur les encodeurs incrémentiels sont qu'ils sont forts, donnent des commentaires rapides et sont faciles à utiliser. Vous pouvez leur faire confiance pour la vitesse et la distance dans de nombreux emplois.

Incodeurs incrémentiels vs absolus

Différences de fonctionnement

Les encodeurs incrémentiels et les encodeurs absolus fonctionnent de différentes manières. Les encodeurs incrémentiels envoient des impulsions lorsque l'arbre se déplace. Ces impulsions proviennent de marques sur un disque. Vous obtenez deux ou trois canaux, comme A, B et parfois Z. Les signaux peuvent être numériques ou analogiques, tels que TTL, HTL ou ondes sinusques / cosinus. Vous devez compter les impulsions pour savoir jusqu'où quelque chose se déplace.

Les encodeurs absolus utilisent des modèles spéciaux sur le disque. Chaque endroit a son propre code. L'encodeur envoie ce code sous forme de bits ou d'octets via une interface série. Vous connaissez toujours la position exacte, même après avoir tourné la puissance.

La principale différence est que les encodeurs incrémentiels suivent le mouvement, mais les encodeurs absolus vous disent toujours le point exact.

Conservation des données

Vous devriez penser à ce qui se passe si vous perdez du pouvoir. Les encodeurs incrémentiels oublient leur position lorsque la puissance est perdue. Vous devez exécuter une routine de retour pour retrouver le point de départ. Cela prend plus de temps et peut ralentir votre travail.

• Les encodeurs incrémentiels perdent la position après la perte de puissance.

• Vous devez recouvrir le système pour recommencer.

• Les encodeurs absolus gardent la position exacte, même après une perte de puissance.

• Vous obtenez la position correcte immédiatement lorsque vous réactivez la puissance.

• Les encodeurs absolus utilisent des codes uniques pour chaque endroit, vous ne perdez donc jamais de trace.

Si vous souhaitez éviter les retards après la perte de puissance, les encodeurs absolus sont un meilleur choix.

Adéabilité de l'application

Vous devez choisir le bon encodeur pour votre travail. Les encodeurs incrémentiels sont bons si vous voulez économiser de l'argent et avoir besoin d'une configuration simple. Ils fonctionnent bien pour la vitesse, la direction et les tâches de position relative. Vous les voyez dans les ceintures de convoyeur, les robots simples et les machines qui peuvent exécuter une routine de homing au démarrage. Ils coûtent moins cher et prennent moins de place.

Les encodeurs absolus sont les meilleurs lorsque vous devez connaître la position exacte tout le temps. Vous les utilisez dans la robotique, les dispositifs médicaux et les machines qui ne peuvent pas s'arrêter pour le homing. Ils vous aident à gagner du temps et à éviter les erreurs après la perte de puissance.

Utilisez des encodeurs incrémentiels pour:

• Comptage d'impulsions

• Surveillance de la vitesse et de la direction

• Systèmes qui peuvent recouvrir après l'arrêt

Utilisez des encodeurs absolus pour:

• Machines nécessitant une position instantanée après une mise sous tension

• Automatisation complexe où les temps d'arrêt sont coûteux

• Systèmes critiques de la sécurité

Pensez à ce dont vous avez besoin. Si vous voulez des commentaires simples et à faible coût et que vous pouvez recouvrir, choisissez incrémentiel. Si vous avez besoin de données de position fiables instantanées, choisissez Absolute.

Choisir des encodeurs incrémentiels

Besoins de demande

Vous devez faire correspondre l'encodeur à votre travail. Commencez par réfléchir à ce que vous voulez mesurer. Est-ce un arbre tournant ou une partie mobile en ligne droite? Vous devez également regarder où vous utiliserez l'encodeur. Certains endroits ont de la poussière, de l'huile ou de l'eau. D'autres ont de fortes tremblements ou de la chaleur. Vous devez choisir un encodeur qui peut gérer ces choses.

Voici un tableau pour vous aider à voir quoi vérifier:

Astuce: vous devez toujours vérifier la cote IP si vous travaillez dans un endroit avec de la poussière ou de l'eau.

Vous devez également réfléchir à la façon dont vous connecrez l'encodeur. Certains emplois ont besoin de l'encodeur sur l'arbre du moteur. D'autres en ont besoin sur la charge. La façon dont vous montez peut changer le type dont vous avez besoin.

Conseils de sélection

Vous souhaitez choisir le bon encodeur pour votre machine. Utilisez ces étapes pour vous aider à décider:

1. Décidez si vous devez mesurer la rotation (rotative) ou le mouvement droit (linéaire).

2. Vérifiez l'environnement. Si vous voyez de la poussière, de l'huile ou de l'eau, choisissez un encodeur magnétique. Les types optiques fonctionnent mieux dans les endroits propres.

3. Choisissez la bonne résolution. La haute résolution vous donne plus de détails, mais cela peut coûter plus cher.

4. Faites correspondre le type de signal à votre contrôleur. Les signaux TTL, HTL ou sinus / cosinus doivent s'adapter à votre système.

5. Utilisez des câbles blindés et des signaux différentiels si vous avez de longs cycles ou beaucoup de bruit électrique.

6. Pensez à la nécessité d'un canal d'index. Il vous aide à trouver un point de référence après une perte de puissance.

7. Choisissez des couvertures ou des bases qui protègent l'encodeur de la poussière et des tremblements.

8. Ne choisissez pas un encodeur plus complexe que vous avez besoin. Les modèles simples fonctionnent bien pour de nombreux emplois.

Remarque: Vérifiez toujours le montage et la longueur du câble. Les câbles longs peuvent affaiblir les signaux. Utilisez le bon type de câble pour garder vos données fortes.

Vous pouvez utiliser cette liste de contrôle pour vous assurer de choisir le meilleur encodeur pour vos besoins. Si vous suivez ces étapes, vous obtiendrez des commentaires fiables et que vos machines fonctionnent en douceur.

Les encodeurs incrémentiels vous permettent de suivre le mouvement avec des impulsions numériques ou analogiques. De nombreuses machines utilisent ces appareils pour plusieurs raisons. Ils sont simples et ne coûtent pas beaucoup. Ils donnent une vitesse constante et positionnent les commentaires. Vous pouvez les utiliser dans des endroits sales ou propres. Ils envoient des signaux comme les canaux A, B et Z. Ces signaux vous aident à connaître la direction et à trouver la place de départ.

Vous devez toujours regarder les détails de l'encodeur, comme la résolution et le type de sortie. Cela vous aide à choisir ce qui correspond à votre travail. Les guides et kits techniques vous permettent d'essayer les choses. Ils vous aident à apprendre et à faire de bons choix pour vos projets.

FAQ

Quel est le travail principal d'un encodeur incrémentiel?

Un encodeur incrémental vous aide à suivre le mouvement. Il change de mouvement en signaux électriques. Ces signaux vous permettent de vérifier la vitesse, la distance et la direction. Vous utilisez ces informations pour contrôler les machines.

Pouvez-vous utiliser des encodeurs incrémentiels dans des endroits sales ou humides?

Oui, vous pouvez les utiliser dans ces endroits. Beaucoup ont des cas difficiles et des cotes IP élevées. Vérifiez toujours la cote IP avant de le mettre. Les types magnétiques fonctionnent mieux dans les taches sales ou humides.

Astuce: choisissez un encodeur qui correspond à votre zone de travail.

Comment savez-vous quelle direction quelque chose bouge?

Vous vérifiez les signaux A et B. Si A avant B, vous avancez. Si B vient avant A, vous reculez. Cette façon est appelée détection quadrature.

Que se passe-t-il si vous perdez de l'électricité en utilisant un encodeur incrémentiel?

Vous perdez là où vous êtes. Vous devez exécuter une routine de retour pour retrouver le début. Le canal Z vous aide à définir la tache de départ après le retour de Power.

Remarque: Les encodeurs absolus se souviennent de la position même si la puissance s'éteint.