Structure mécanique de base
Le cœur d'un codeur incrémental est constitué du disque de code et du dispositif de détection :
Disque de code : généralement une fine feuille circulaire (en verre ou en métal) avec des fentes transparentes/réfléchissantes (ou des zones conductrices/isolantes) uniformément espacées le long de son bord. La différence angulaire entre les fentes adjacentes est appelée « résolution » (par exemple 1 024 lignes par tour, c'est-à-dire 1 024 PPR).
Dispositif de détection : se compose d'une source de lumière (par exemple, une LED) et d'un photodétecteur (par exemple, un phototransistor), avec le disque de code pris en sandwich entre eux. Lorsque le disque codé tourne, les fentes bloquent périodiquement la lumière, ce qui amène le récepteur à émettre un signal d'impulsion.
Principe de génération de signaux
Lorsque le disque codé tourne, un signal d'impulsion est généré par induction photoélectrique. Le processus spécifique est le suivant :
Impulsion de fréquence fondamentale (Phase A et Phase B) : Le disque codé comporte généralement deux ensembles de fentes indépendantes (Phase A et Phase B), décalées de 1/4 de cycle (angle électrique de 90 degrés).
Lorsque l'encodeur tourne, les phases A et B produisent chacune des impulsions carrées avec une différence de phase de 90 degrés (si la phase A mène la phase B de 90 degrés, c'est une rotation avant ; si la phase B mène la phase A de 90 degrés, c'est une rotation inverse).
Le nombre d'impulsions est proportionnel à l'angle de rotation : Angle=(Nombre d'impulsions / Nombre total de marquages) × 360 degrés.
Impulsion de position zéro-(phase Z) : une fente indépendante supplémentaire sur l'encodeur génère une impulsion (phase Z) par tour, utilisée pour déterminer la position zéro absolue (par exemple, étalonnage du moteur).
Traitement du signal et applications
Détermination de la direction : la rotation avant/arrière se distingue par la relation de phase entre les phases A et B (par exemple, la phase B est haut/bas au front montant de la phase A).
Calcul de la vitesse : Le nombre d'impulsions par unité de temps reflète la vitesse de rotation : Vitesse de rotation=(Nombre d'impulsions / Temps) × (60 / Nombre total de marquages) (Unité : r/min). Technologie de subdivision : subdivision des impulsions via des circuits (par exemple, multiplication de fréquence 4x) pour améliorer la résolution (par exemple, un encodeur de 1 024 lignes devient équivalent à 4 096 lignes après multiplication de fréquence 4x).
