Technique

Encodeurs

Catégories: Servomoteurs

Quel usage

Un encodeur est destiné à détecter un mouvement linéaire ou rotatif.
C'est un équipement très courant, vous êtes probablement en train d'en manipuler plusieurs dans votre souris.
Dans les CNC, c'est le plus souvent utilisé pour détecteur la position d'un servomoteur, mais il en existe aussi pour des systèmes de contrôle de moteur pas à pas de haut de gamme.

Type d'encodeur


Encoder rotatif artisanal
par Emkladil - CC by-nc-sa sur Flickr
  • Les codeurs incrémentaux, donnant des informations de déplacement (tops), mais ne donnant pas d'information sur la position. C'est l'électronique de commande qui doit mémoriser la position en fonction du nombre de tops reçu, et un contact de fin de course est généralement installé pour permettre une réinitialisation. Il est donc nécessaire de faire un calage de 0 à chaque démarrage machine. C'est pour cette raison que sur une imprimante personnelle, le chariot se déplace en butée à chaque démarrage. Sur une CNC, pour des raisons de sécurité, la mise a zéro doit être demandé par l'opérateur. Il est préférable de disposer de contacts de fins de course pour le calage.
    Un codeur incrémental a toujours deux signaux décalés d'un quart de pas, pour détecter le sens de rotation et éviter les erreurs de comptage.

Encodeur absolu
Par Mark Demers - CC by-nc-sa sur Flickr
  • Les codeurs absolus, qui donnent une position absolue par rapport à une référence. La difficulté étant, pour un encodeur rotatif, de coder sur un certain nombre de tours. Leur usage est peu fréquent en CNC. Leur gros avantage, c'est que la position exacte est toujours fournie, et qu'il n'y a pas besoin de recalage au démarrage de la machine. Avec un encodeur rotatif, pour que ce soit utile, il faut en codeur 'Multitours' qui comporte une réduction interne.

Sur les servomoteurs, les encodeurs sont fréquemment fournis avec l'équipement, mais on peut en adapter d'autres.


Encodeur linéaire artisanal a base d'aimants
Par Riley Porter - CC-by sur Flickr

Un encodeur peut être rotatif, afin de donner l'angle de rotation d'un moteur, ou linéaire, pour donner la position d'un mobile. Certaines technologies des encodeurs linéaires ne donnent pas une grande précision. Les encodeurs d'imprimante par exemple servent au recalage de position pour un déplacement à vitesse constante et ne seraient pas utilisables pour une CNC.

Méthode de détection

  • Optique (la plus fréquente)
  • A effet Hall
  • Magnétique

Encodeurs rotatifs commerciaux

Encodeur du commerce économique économique: didel
Autres encodeurs: usdigital
Sur le même site, des encodeurs linéaires

Encodeur linéaire à base de pied à coulisse.

Les pieds a coulisse numériques, disponibles pour une trentaine d'euros, comportent des encodeurs linéaires, mais avec une sortie série, qui nécessite d'être convertie.
Des informations complémentaires :

Encodeur rotatif à base de roue de souris

Encodeurs à partir d'éléments de souris : tmt.robot.free.fr


Signaux en quadrature d'un encodeur incrémental
Domaine public, sur Wikipedia

Les signaux d'un encodeur incrémental

Un encodeur fournit deux signaux carrés:
Le signal A
Le signal B, décalé d'un quart de pas
Avoir deux signaux permet de détecter dans quel sens le codeur à tourné.
Éventuellement, il peut y avoir un signal de 0 pour un tour de l'encodeur, ce qui permet de détecter une erreur de comptage.
Voir ce site

Câblage des encodeurs

Valeur des signaux

Les encodeurs ont besoin d'un minimum de puissance (pour allumer une lampe et pour le circuit électronique), qui peut dépasser 50mA, ce que tous les circuits électroniques ne peuvent pas fournir.

  • Il faut vérifier que la consommation de l'encodeur n'est pas supérieure à ce que peut fournir la carte de contrôle.
  • Il faut vérifier la compatibilité électrique (tension) des signaux et du système de contrôle
  • Les signaux sont sensibles aux parasites, il faut donc soigner le blindage des câbles

Il existe deux types de câblage:

Encodeurs à 4 fils:

  • Terre
  • Alimentation électrique
  • Signal A
  • Signal B

Convertisseur différentiel
© Cncdrive.com

Encodeurs à 6 fils (signaux différentiels)

  • Terre
  • Alimentation électrique
  • Signal A
  • Signal A inversé (symbolisé par une barre au dessus du A)
  • Signal B
  • Signal B inversé (symbolisé par une barre au dessus du B)

Avoir 6 signaux permets d'améliorer l'immunité aux parasites
Un contrôleur à 4 fils peut lire les signaux d'un encodeur à 6 fils, mais il est préférable de monter un convertisseur de signaux en sortie de la carte de contrôle.
Un exemple de petite carte de conversion de signaux chez CNCDrive

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Page mise à jour le 06/02/2015 19:15