Un encoder è un sensore utilizzato per il controllo del movimento. Utilizza principi di rilevamento fotoelettrici, elettromagnetici, capacitivi o induttivi per rilevare la posizione meccanica e i cambiamenti degli oggetti, convertire queste informazioni in segnali elettrici e trasmetterli come feedback per il controllo del movimento, per poi trasmetterli a vari dispositivi di controllo del movimento. L’uso di un piccolo encoder è molto ampio e viene ampiamente utilizzato in molte occasioni che richiedono una determinazione precisa di posizione e velocità, come macchine utensili, progetti di bracci robotici, sistemi di feedback motore e apparecchiature di misura e controllo, ecc. Quali sono i tipi di encoder? In questo articolo, parleremo dei tipi di dispositivi encoder intelligenti.
Diversi tipi di codificatore
Con il termine “encoder” si intende un dispositivo che elabora e converte segnali o dati in segnali utilizzabili per la comunicazione, la trasmissione e l’archiviazione. Solitamente può essere suddiviso in due tipologie: di tipo incrementale e di tipo assoluto. Nella vita quotidiana, è ampiamente utilizzato in numerose produzioni e applicazioni meccaniche.
1. Codificatore incrementale
Gli encoder incrementali sfruttano direttamente il principio della conversione fotoelettrica per generare tre serie di impulsi a onda quadra con fase A, B e Z; le due serie di impulsi A e B presentano una differenza di fase di 90 gradi, consentendo di valutare facilmente il senso di rotazione, mentre l’impulso con fase Z viene utilizzato per il posizionamento del punto di riferimento per giro. Presentano i vantaggi di una struttura di principio semplice, una durata meccanica media di oltre decine di migliaia di ore, una forte capacità anti-interferenza, un’elevata affidabilità e sono adatti alla trasmissione a lunga distanza. Lo svantaggio è che non è possibile trasmettere le informazioni sulla posizione assoluta della rotazione dell’albero. Le applicazioni generali degli encoder incrementali includono la misurazione della velocità, la misurazione del senso di rotazione, la misurazione dell’angolo di movimento e della distanza relativa.
2. Encoder assoluto
L’encoder di tipo assoluto è un sensore che emette numeri direttamente. Ci sono diversi dischi di codice concentrici lungo la direzione radiale del suo disco di codice circolare. Ogni traccia è composta da settori di trasmissione della luce e opachi. Il rapporto tra i numeri di canali di codice adiacenti è raddoppiato. Il numero di canali di codice sul disco di codice è il numero di cifre binarie. Su un lato del disco di codice si trova la sorgente luminosa e sull’altro lato c’è un elemento fotosensibile corrispondente a ciascun canale di codice. Quando il disco si trova in una posizione diversa, ciascun elemento fotosensibile converte un segnale di livello corrispondente a seconda che riceva o meno luce per formare un numero binario. La caratteristica di questo tipo di encoder è che non è necessario alcun contatore e un codice digitale fisso corrispondente alla posizione può essere letto e immesso in qualsiasi posizione dell’albero. Ovviamente, devono esserci N canali di codice. Attualmente, in Cina sono disponibili encoder assoluti a 16 bit.
3. Encoder assoluto ibrido
Per l’encoder assoluto ibrido, vengono emessi due set di informazioni: un set di informazioni viene utilizzato per rilevare la posizione del polo magnetico con funzione di informazione assoluta; e l’altro set è esattamente lo stesso delle informazioni di output del dispositivo encoder incrementale.
