Un codeur d’arbre, également appelé codeur rotatif, est un dispositif qui indique l’angle de rotation de son arbre. Il est généralement fixé à un arbre moteur ou à un autre dispositif de rotation et est utilisé pour suivre sa position actuelle. Les codeurs à arbre sont souvent utilisés dans les applications robotiques, les souris d’ordinateur et les commandes industrielles. Ils sont également fréquemment utilisés dans les changeurs de machines-outils, les objectifs de caméra et les télescopes.
Un codeur d’arbre absolu peut déterminer la position actuelle de son arbre de codeur à partir du moment où il est mis sous tension. Contrairement à un codeur incrémental, il suit la position absolue de l’arbre plutôt que la position relative à son point de départ. Un codeur rotatif absolu peut utiliser des capteurs mécaniques, magnétiques ou optiques avec un disque rotatif pour déterminer la position de l’arbre. Les codeurs mécaniques utilisent des contacts glissants et un disque avec des motifs métalliques conçus pour coder la position de l’arbre. Les encodeurs magnétiques détectent la position des bandes magnétisées sur un disque tandis que les dispositifs à disque optique lisent les zones claires et sombres spécialement codées.
Les données de position d’un codeur d’arbre absolu sont sorties sous forme numérique ou analogique, selon la conception de l’appareil. Les données numériques sont souvent représentées en binaire, code gray ou décimal codé binaire. Le code Gray est une forme modifiée de codage binaire dans laquelle les codes de motif adjacents diffèrent d’un seul bit, ce qui réduit les erreurs dans les données de position. Les données numériques peuvent généralement être sorties en parallèle ou dans un format série tel que la norme recommandée asynchrone (RS) 422. Des normes telles que l’interface synchrone série (SSI) et le réseau de contrôle (CAN) sont également fréquemment prises en charge.
Les codeurs rotatifs incrémentaux, également appelés codeurs en quadrature, mesurent le mouvement relatif de l’arbre. Ce type de codeur d’arbre utilise uniquement deux capteurs optiques ou mécaniques pour détecter la rotation de l’arbre d’un angle à l’autre. Pour garder une trace de la position actuelle, des circuits externes peuvent être utilisés pour compter les mouvements de l’arbre à partir d’un point de référence. Dans les codeurs mécaniques, les cames sur l’arbre entrent en contact avec des capteurs mécaniques pour indiquer la position. Les encodeurs optiques peuvent déterminer le mouvement en lisant deux pistes codées claires et sombres avec des photodiodes.
Alors que la plupart des encodeurs incrémentaux produisent des données de position avec des ondes carrées déphasées de 90 degrés, certains peuvent produire des ondes sinusoïdales à la place. Les codeurs incrémentaux linéaires mesurent la distance en ligne droite plutôt qu’en rotation. Ils sont souvent utilisés dans les machines-outils. Certains encodeurs incrémentaux incluent une mémoire avec une batterie de secours pour enregistrer les informations de comptage. Ce type de codeur d’arbre en combinaison avec un point de référence peut être utilisé pour suivre la position absolue, même à la mise sous tension.
Un codeur optique à arbre rotatif peut généralement tourner à grande vitesse. Certaines unités peuvent tourner jusqu’à 30,000 XNUMX tours par minute (RPM). En revanche, la plupart des codeurs mécaniques sont beaucoup plus limités en vitesse.