Qu'est-ce qu'un codeur rotatif incrémental ?

Qu'est-ce qu'un codeur incrémental

Un codeur rotatif incrémental fournit des sorties cycliques (uniquement) lorsque le codeur tourne.Ils peuvent être mécaniques, optiques ou magnétiques.Le type mécanique nécessite un anti-rebond et est généralement utilisé comme potentiomètres numériques sur des équipements, notamment des appareils grand public.La plupart des chaînes stéréo modernes pour la maison et la voiture utilisent des encodeurs rotatifs mécaniques pour le contrôle du volume.Étant donné que les interrupteurs mécaniques nécessitent un système anti-rebond, les types mécaniques sont limités dans les vitesses de rotation qu'ils peuvent gérer.Le codeur rotatif incrémental est le plus largement utilisé de tous les codeurs rotatifs en raison de son faible coût et de sa capacité à fournir des signaux qui peuvent être facilement interprétés pour fournir des informations relatives au mouvement telles que la vitesse.

Le fait que les codeurs incrémentaux n'utilisent que deux capteurs ne compromet pas leur résolution.On peut trouver sur le marché des codeurs incrémentaux allant jusqu'à 10 000 points par tour, voire plus.

Il peut y avoir une troisième sortie facultative : référence ou 'index', qui se produit une fois par tour.Ceci est utilisé lorsqu'il est nécessaire d'avoir une référence absolue, comme les systèmes de positionnement.La sortie de l'index est généralement étiquetée Z.

Le type optique est utilisé lorsque des vitesses plus élevées sont rencontrées ou qu’un degré de précision plus élevé est requis.

Les codeurs incrémentaux sont utilisés pour suivre le mouvement et peuvent être utilisés pour déterminer la position et la vitesse.Il peut s'agir d'un mouvement linéaire ou rotatif.La direction pouvant être déterminée, des mesures très précises peuvent être effectuées.

Ils utilisent deux sorties appelées A et B, appelées sorties en quadrature, car elles sont déphasées de 90 degrés.

Le diagramme d'état :

Les deux formes d’onde de sortie sont déphasées de 90 degrés, ce que signifie la quadrature.Ces signaux sont décodés pour produire une impulsion de compte à rebours ou une impulsion de compte à rebours.Pour le décodage logiciel, les sorties A & B sont lues par logiciel, soit via une interruption sur n'importe quel front, soit par interrogation, et le tableau ci-dessus est utilisé pour décoder la direction.Par exemple, si la dernière valeur était 00 et la valeur actuelle est 01, l'appareil s'est déplacé d'un demi-pas dans le sens des aiguilles d'une montre.Les types mécaniques seraient d'abord anti-rebond en exigeant que la même valeur (valide) soit lue un certain nombre de fois avant de reconnaître un changement d'état.

Sur les codeurs à crans, il existe différentes manières de changer d'état.Dans certains cas, A et B sont toujours en circuit ouvert au niveau des crans, et un cycle de commutation complet de 00 → 00 se produit lors de la transition d'un cran au suivant.D'autres ont des crans de valeurs alternées 00 et 11, avec des temps de commutation échelonnés pendant la transition entre les crans.

De plus, certains codeurs incrémentaux émettent un signal « Z ».À chaque rotation, ce signal Z augmente généralement de 90 degrés (électriques), exactement à la même position.Cela peut être utilisé comme point de référence précis.Certains codeurs incrémentaux disposent également de signaux différentiels supplémentaires, appelés '/A', '/B' et '/Z'.Ces signaux sont des signaux inversés 'A', 'B' et 'Z'.Les contrôleurs peuvent comparer chaque paire ('A' doit être égal à '/A' inversé pour garantir qu'il n'y a pas d'erreur lors de la transmission.

Un observateur, tel qu'un microprocesseur, lira (échantillonnera) la sortie de l'encodeur.L'observateur doit échantillonner la sortie de l'encodeur suffisamment souvent pour ne manquer aucun changement de code.Si l'encodeur tourne trop vite, alors l'observateur risque de manquer un changement de sortie de l'encodeur, donc l'observateur verra une transition invalide, telle que 00 → 11, et sera confus.Pour cette transition, l'observateur ne sait pas dans quel sens l'encodeur a tourné : il peut avoir avancé (00 → 01 → 11) ou reculé (00 → 10 → 11).Si l'encodeur tourne encore plus vite, plusieurs changements de sortie pourraient être manqués et l'observateur pourrait se tromper de direction.Considérons la séquence d'avancement 00 → 01 → 11 → 10 (3 pas en avant).Si l'encodeur tourne trop vite, l'observateur peut voir uniquement les première (00) et quatrième (10) sorties et conclure que l'encodage a effectué une transition légale 00 → 10 (1 pas en arrière).

Ce même principe est utilisé dans les souris à boule pour savoir si la souris se déplace vers la droite/gauche ou vers l'avant/l'arrière.

Les codeurs rotatifs avec une seule sortie (c'est-à-dire les impulsions) ne peuvent pas être utilisés pour détecter la direction du mouvement.Ils conviennent bien aux systèmes qui mesurent les variables de vitesse de mouvement.Dans certaines applications, ils peuvent être utilisés pour mesurer la distance de mouvement.