Assoluto o incrementale, ottico o magnetico.

Gli encoder lineari monitorano il movimento lineare e forniscono un feedback di posizione sotto forma di segnali elettrici. Nei sistemi servoazionati, gli encoder lineari forniscono la posizione precisa del carico, in genere in aggiunta al feedback di velocità e direzione fornito dall'encoder rotativo del motore. Per i sistemi azionati da motori passo-passo, che in genere operano in modalità ad anello aperto senza feedback di posizione, l'aggiunta di un encoder lineare aumenta la precisione e l'affidabilità del sistema di posizionamento senza i costi e la complessità di un servomotore.

Feedback: assoluto o incrementale

Nella scelta di un encoder lineare, la prima cosa da considerare è il tipo di feedback richiesto per l'applicazione: assoluto o incrementale. Gli encoder assoluti assegnano un valore digitale univoco a ciascuna posizione, il che consente loro di mantenere informazioni di posizione precise anche in caso di interruzione dell'alimentazione.

Gli encoder incrementali funzionano generando un numero specifico di impulsi per unità di corsa e contando tali impulsi durante lo spostamento del carico. Poiché contano semplicemente gli impulsi, gli encoder incrementali perdono il riferimento di posizione in caso di interruzione dell'alimentazione. Per determinare la posizione effettiva del carico all'avvio o al riavvio, è necessaria una sequenza di homing. Ciò significa che il sensore (e il carico) devono spostarsi in una posizione di riferimento e da lì possono iniziare a determinare la posizione del carico. È importante tenere presente che, anche se la posizione effettiva del carico all'avvio o al riavvio non è critica, l'esecuzione di una sequenza di homing potrebbe essere indesiderata dal punto di vista dei tempi e della produttività. Questo è particolarmente importante nelle applicazioni con corse lunghe e basse velocità, come le macchine utensili, dove il ripristino della posizione iniziale può essere un processo che richiede molto tempo.

L'uscita per encoder assoluti e incrementali è diversa e rappresenta un fattore da considerare per l'integrazione nello schema di controllo del sistema. Gli encoder lineari assoluti producono un'uscita digitale, o "parola", che indica la posizione effettiva dell'unità. La risoluzione di un encoder assoluto è determinata dal numero di bit nella parola.

Gli encoder incrementali producono un'uscita in quadratura, con due canali sfasati di 90 gradi. (L'uscita a due canali consente di monitorare sia la posizione che la direzione. Se è necessaria solo la posizione, viene utilizzato un solo canale.) Alcuni encoder incrementali producono un terzo canale con un singolo impulso, da utilizzare come posizione di indice o di riferimento per l'homing. Il numero di impulsi per distanza (pollici o millimetri) determina la risoluzione di un encoder incrementale. Tuttavia, la risoluzione può essere raddoppiata contando sia il fronte di salita che quello di discesa dell'impulso di un canale, oppure può essere quadruplicata contando sia il fronte di salita che quello di discesa degli impulsi di entrambi i canali.

Tecnologia: Ottica o magnetica

Una volta presa la decisione tra feedback incrementale o assoluto, la considerazione successiva è se la tecnologia di rilevamento debba essere ottica o magnetica. Mentre gli encoder ottici sono stati storicamente l'unica opzione per risoluzioni inferiori a 5 micron, i miglioramenti nella tecnologia delle scale magnetiche consentono ora di raggiungere risoluzioni fino a 1 micron.

Gli encoder ottici utilizzano una sorgente luminosa e un fotorilevatore per determinare la posizione, ma il loro utilizzo della luce li rende sensibili a sporco e detriti, che possono disturbare il segnale. Le prestazioni degli encoder ottici sono fortemente influenzate dalla distanza tra il sensore e la scala, che deve essere impostata e mantenuta correttamente per garantire che l'integrità del segnale non venga compromessa. Ciò significa che il montaggio deve essere eseguito con cura ed è necessario evitare urti e vibrazioni.

Gli encoder magnetici utilizzano una testina di lettura magnetica e una scala magnetica per determinare la posizione. A differenza degli encoder ottici, gli encoder magnetici sono per lo più insensibili a sporco, detriti o contaminazione da liquidi. Anche urti e vibrazioni hanno meno probabilità di influire sugli encoder magnetici. Sono, tuttavia, sensibili ai chip magnetici, come acciaio o ferro, poiché potrebbero interferire con il campo magnetico.

Sebbene gli encoder lineari siano spesso un componente aggiuntivo di un sistema, in molti casi i loro vantaggi superano la manodopera e i costi aggiuntivi. Ad esempio, nelle applicazioni con azionamento a vite a sfere, è possibile scegliere una vite con una precisione inferiore se si utilizza un encoder lineare, poiché il feedback dell'encoder consente al controllore di compensare gli errori di posizionamento introdotti dalla vite.