Types de codeurs et leur utilisation dans l’automatisation industrielle
Les codeurs sont l’un des dispositifs de base des systèmes d’automatisation industrielle . Ils sont responsables de la conversion précise des mouvements mécaniques en un signal électrique qui peut être analysé ou utilisé pour le contrôle. Ils permettent de contrôler la position, la vitesse et la distance, en particulier dans les applications exigeant une grande précision, telles que la robotique, la commande numérique, les systèmes de positionnement d’axes ou les servomoteurs.
Il existe plusieurs types de codeurs sur le marché et il est utile d’en connaître les différences. Le choix du bon modèle dépend non seulement de la méthode de mesure (rotative ou linéaire), mais aussi de l’environnement d’exploitation, du type de signal ou de la résolution requise. Dans cet article, vous découvrirez les principaux types de codeurs, leur principe de fonctionnement et des conseils pratiques pour leur sélection et leur utilisation.
Tout d’abord, il convient de distinguer deux critères de base pour la division :
- Traitement du signal: codeur incrémental ou codeur absolu
- Type de mouvement à mesurer: codeur rotatif ou codeur linéaire
Types de codeurs selon la technique de mesure
- Encodeur optique – fonctionne sur le principe de la lecture de la lumière à travers un disque à fente et des photodétecteurs. C’est actuellement le type le plus couramment choisi en raison de sa haute résolution et de sa précision. Il est cependant sensible à la poussière et à la saleté.
- Codeur magnétique – basé sur la lecture des variations du champ magnétique. Il est souvent utilisé dans des environnements poussiéreux, très humides ou sujets aux vibrations. Il se caractérise par une précision moindre qu’un codeur optique, mais par une plus grande résistance mécanique.
- Codeur mécanique (à contact) – de moins en moins utilisé de nos jours. Il nécessite un contact physique pour générer des impulsions, ce qui le rend plus sensible à l’usure mécanique.
- Codeur résistif – fonctionne selon le principe de la variation de la résistance en fonction de la position. On le trouve souvent dans les systèmes analogiques, mais il est de plus en plus remplacé par des codeurs numériques.
Pour chacune des variantes mentionnées, des versions absolues et incrémentales sont disponibles. C’est là que de nombreux utilisateurs se posent la question : codeur incrémental ou codeur absolu – que choisir ?
Codeur incrémental ou absolu – différences et choix
- Un codeur incrémental génère des impulsions à chaque changement de position. Le signal zéro (index) est utilisé pour l’étalonnage de la position. En cas de coupure de courant, il perd les informations relatives à la position.
- Le codeur absolu génère un code de position unique attribué à chaque angle de rotation. Lorsque le système est redémarré, il connaît la position actuelle sans avoir à revenir à un point de référence.
Comparaison des codeurs
| Fonctionnalité | Incrémentale | Absolu |
|---|---|---|
| Positionnement après le lancement | Nécessite un étalonnage | Position connue immédiatement |
| Coût d’achat | Plus bas | Plus élevé |
| Complexité du câblage | Plus simple | Complexe (par exemple, protocoles SSI, BiSS) |
| Type de signal | Impulsions |
Code numérique |
Pour les applications nécessitant la mémorisation de la position – par exemple, dans les convoyeurs, les ascenseurs ou les lignes d’assemblage robotisées – les codeurs absolus sont beaucoup plus adaptés. Un codeur incrémental, en revanche, donne de bons résultats lorsque la vitesse, le faible coût et la simplicité d’intégration sont importants, comme dans les entraînements standard ou les machines-outils à commande numérique.
Que faut-il savoir d’autre sur les codeurs ?
Lors de la sélection d’un codeur, ce ne sont pas seulement les performances techniques qui sont importantes, mais aussi les questions de montage et d’intégration. Il est parfois utile d’envisager l’utilisation de composants tels qu’un accouplement de codeur, en particulier lors du montage sur un arbre susceptible de présenter des excentricités ou des vibrations. RGB Electronics propose également des accouplements de codeurs avec différentes compensations d’erreur d’alignement.
Si vous faites la différence entre un résolveur et un codeur, rappelez-vous qu’un résolveur est un codeur analogique – certainement plus résistant aux conditions difficiles (p. ex. températures élevées, vibrations), mais aussi moins précis qu’un codeur numérique. Il est principalement utilisé dans les applications militaires, aérospatiales ou industrielles avec des exigences de fiabilité extrêmement élevées.
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