Assoluto o incrementale, ottico o magnetico.

Gli encoder lineari monitorano il movimento lineare e forniscono feedback di posizione sotto forma di segnali elettrici. Nei sistemi di servo guidato, gli encoder lineari forniscono la posizione precisa del carico, in genere oltre al feedback di velocità e direzione fornito dall'encoder rotante del motore. Per i sistemi basati su stepper, che in genere funzionano in modalità ad anello aperto senza feedback di posizione, l'aggiunta di un encoder lineare aumenta l'accuratezza e l'affidabilità del sistema di posizionamento senza il costo e la complessità di un servomotore.

Feedback: assoluto o incrementale

Quando si seleziona un encoder lineare, la prima cosa da considerare è quale tipo di feedback è necessario per l'applicazione: absoluto o incrementale. Gli encoder assoluti assegnano un valore digitale univoco a ciascuna posizione, che consente loro di mantenere informazioni precise sulla posizione, anche quando si perde la potenza.

Gli encoder incrementali funzionano generando un numero specifico di impulsi per unità di viaggio e contando quegli impulsi mentre il carico si muove. Poiché stanno semplicemente contando gli impulsi, gli encoder incrementali perderanno il loro riferimento di posizione se l'alimentazione viene interrotta. Al fine di determinare la posizione effettiva del carico all'avvio o ricomincia, è richiesta una sequenza di homing. Ciò significa che il sensore (e il carico) devono spostarsi in una posizione di riferimento e da lì può iniziare a determinare la posizione del carico. Tieni presente che anche se la posizione effettiva del carico all'avvio o al riavvio non è critica, eseguire una sequenza di homing può essere indesiderabile dal punto di vista del tempo e della produttività. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni con tratti lunghi e velocità lente, come le macchine utensili, in cui l'homing può essere un processo che richiede tempo.

L'output per gli encoder assoluti e incrementali differisce ed è anche una considerazione per l'integrazione nello schema di controllo del sistema. Gli encoder lineari assoluti producono un output digitale o "Word", che indica la posizione effettiva dell'unità. La risoluzione per un encoder assoluto è determinata dal numero di bit nella parola.

Gli encoder incrementali producono un'uscita di quadratura, con due canali che sono fuori fase di 90 gradi. (L'uscita a due canali consente di monitorare sia la posizione che la direzione. Se è necessaria solo una posizione, viene utilizzata solo un canale.) Alcuni encoder incrementali producono un terzo canale con un singolo impulso, da utilizzare come indice o posizione di riferimento per l'homing. Il numero di impulsi per distanza (pollice o millimetro) determina la risoluzione di un encoder incrementale. Tuttavia, la risoluzione può essere raddoppiata contando sia i bordi principali che quelli degli impulsi da un canale, oppure può essere quadruplicata contando i bordi principali e finali degli impulsi da entrambi i canali.

Tecnologia: ottico o magnetico

Una volta presa la decisione relativa al feedback incrementale o assoluto, la prossima considerazione è se la tecnologia di rilevamento dovrebbe essere ottica o magnetica. Mentre gli encoder ottici sono stati storicamente l'unica opzione per risoluzioni al di sotto di 5 micron, i miglioramenti della tecnologia su scala magnetica ora consentono loro di ottenere risoluzioni fino a 1 micron.

Gli encoder ottici usano una sorgente luminosa e una foto-rilevatore per determinare la posizione, ma il loro uso della luce li rende sensibili allo sporco e ai detriti, il che può interrompere il segnale. Le prestazioni degli encoder ottici sono fortemente influenzate dal divario tra il sensore e la scala, che deve essere correttamente impostata e mantenuta per garantire che l'integrità del segnale non sia compromessa. Ciò significa che il montaggio deve essere fatto con cura e gli shock e le vibrazioni devono essere evitati.

Gli encoder magnetici usano una testa del lettore magnetico e una scala magnetica per determinare la posizione. A differenza degli encoder ottici, gli encoder magnetici non sono per lo più influenzati da sporco, detriti o contaminazione liquida. Gli shock e le vibrazioni hanno anche meno probabilità di influenzare gli encoder magnetici. Sono, tuttavia, sensibili ai chip magnetici, come l'acciaio o il ferro, in quanto possono interferire con il campo magnetico.

Mentre gli encoder lineari sono spesso un componente aggiuntivo per un sistema, in molti casi i loro benefici superano il lavoro e i costi aggiuntivi. Ad esempio, nelle applicazioni a vite a sfera, è possibile scegliere una vite di precisione inferiore se viene utilizzato un encoder lineare, poiché il feedback dell'encoder consente al controller di compensare gli errori di posizionamento introdotti dalla vite.