Absolu ou incrémental, optique ou magnétique.

Les codeurs linéaires surveillent les mouvements linéaires et fournissent un retour de position sous forme de signaux électriques. Dans les systèmes servocommandés, les codeurs linéaires fournissent la position précise de la charge, généralement en complément du retour de vitesse et de direction fourni par le codeur rotatif du moteur. Pour les systèmes à moteur pas à pas, qui fonctionnent généralement en boucle ouverte sans retour de position, l'ajout d'un codeur linéaire augmente la précision et la fiabilité du système de positionnement sans le coût et la complexité d'un servomoteur.

Rétroaction : absolue ou incrémentale

Lors du choix d'un codeur linéaire, la première chose à considérer est le type de rétroaction requis pour l'application : absolue ou incrémentale. Les codeurs absolus attribuent une valeur numérique unique à chaque position, ce qui leur permet de conserver des informations de position précises, même en cas de coupure de courant.

Les codeurs incrémentaux génèrent un nombre spécifique d'impulsions par unité de déplacement et les comptent au fur et à mesure du déplacement de la charge. Puisqu'il s'agit simplement de compter les impulsions, les codeurs incrémentaux perdent leur référence de position en cas de coupure d'alimentation. Pour déterminer la position réelle de la charge au démarrage ou au redémarrage, une séquence de retour à la position initiale est nécessaire. Cela signifie que le capteur (et la charge) doit se déplacer vers une position de référence, à partir de laquelle il peut commencer à déterminer la position de la charge. Gardez à l'esprit que même si la position réelle de la charge au démarrage ou au redémarrage n'est pas critique, l'exécution d'une séquence de retour à la position initiale peut être indésirable en termes de temps et de productivité. Ceci est particulièrement important dans les applications à grandes courses et à faible vitesse, comme les machines-outils, où le retour à la position initiale peut être chronophage.

La sortie des codeurs absolus et incrémentaux diffère et constitue un élément à prendre en compte pour l'intégration au système de contrôle. Les codeurs linéaires absolus produisent une sortie numérique, ou « mot », qui indique la position réelle de l'unité. La résolution d'un codeur absolu est déterminée par le nombre de bits du mot.

Les codeurs incrémentaux produisent une sortie en quadrature, avec deux canaux déphasés de 90 degrés. (La sortie à deux canaux permet de surveiller la position et la direction. Si seule la position est nécessaire, un seul canal est utilisé.) Certains codeurs incrémentaux produisent un troisième canal avec une seule impulsion, utilisée comme index ou position de référence pour la prise d'origine. Le nombre d'impulsions par distance (pouce ou millimètre) détermine la résolution d'un codeur incrémental. Cependant, la résolution peut être doublée en comptant les fronts avant et arrière de l'impulsion d'un canal, ou quadruplée en comptant les fronts avant et arrière des impulsions des deux canaux.

Technologie : Optique ou magnétique

Une fois le choix entre rétroaction incrémentale ou absolue effectué, il convient de déterminer si la technologie de détection doit être optique ou magnétique. Si les codeurs optiques ont traditionnellement été la seule option pour les résolutions inférieures à 5 microns, les améliorations apportées à la technologie des échelles magnétiques permettent désormais d'atteindre des résolutions allant jusqu'à 1 micron.

Les codeurs optiques utilisent une source lumineuse et un photodétecteur pour déterminer la position. Cependant, leur utilisation les rend sensibles à la saleté et aux débris, ce qui peut perturber le signal. Les performances des codeurs optiques sont fortement influencées par l'écart entre le capteur et l'échelle, qui doit être correctement réglé et entretenu pour garantir l'intégrité du signal. Cela signifie que le montage doit être effectué avec soin et que les chocs et vibrations doivent être évités.

Les codeurs magnétiques utilisent une tête de lecture magnétique et une échelle magnétique pour déterminer la position. Contrairement aux codeurs optiques, les codeurs magnétiques sont généralement insensibles à la saleté, aux débris et à la contamination liquide. Les chocs et les vibrations sont également moins susceptibles d'affecter les codeurs magnétiques. Ils sont cependant sensibles aux copeaux magnétiques, comme l'acier ou le fer, car ils peuvent interférer avec le champ magnétique.

Bien que les codeurs linéaires soient souvent un composant supplémentaire d'un système, leurs avantages compensent souvent la main-d'œuvre et le coût supplémentaires. Par exemple, dans les applications à vis à billes, une vis de moindre précision peut être choisie si un codeur linéaire est utilisé, car le retour du codeur permet au contrôleur de compenser les erreurs de positionnement introduites par la vis.