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LES CODEURS DE POSITIONS
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LES CODEURS DE POSITIONS
A
EXEMPLES D’UTILISATIONS
Position ou vitesse d’un plateau tournant
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LES CODEURS DE POSITIONS
A
EXEMPLES D’UTILISATIONS
Position ou vitesse d’un mobile en translation
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LES CODEURS DE POSITIONS
A
EXEMPLES D’UTILISATIONS
Mesure de longueur
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B1
fonctionnement interne
La plupart des codeurs utilisent le principe mis en oeuvre dans les
détecteurs de proximité optiques fonctionnant en barrage.
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B2
Signaux émis
Ces codeurs délivrent à leur sortie une suite d’impulsions si ils
sont mis en mouvement (rotation ou translation).
Sortie du codeur
: Position angulaire
La résolution
Entre 2 impulsions successives le codeur s’est déplacé de
quelques degrés (ou mm), ce déplacement s’appelle la résolution
B2a
La résolution:
c’est le déplacement angulaire qui
correspond à une période, notée: R en degrés
On ne connaît parfois que le nombre de périodes par
tour, notée: Z en traits par tour, mais cette donnée
permet de calculer R en degrés
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B2
B2b
Signaux émis
Exemples (voir la documentation)
Chercher pour chaque modèle la valeur de Z et de R
 XCC HD 1R18
La
résolution:
XCC
HF 7B50c’est le déplacement angulaire qui correspond à une
période, notée: R en degrés
On ne connaît parfois que le nombre de périodes par
 XCC HK 6C80
tour, notée: Z en traits par tour, mais cette donnée
permet de calculer R en degrés
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
Voie A
Voie B
Voie Z
Les codeurs incrémentaux possèdent généralement 3 voies
notées: A B et Z;.
C’est le cas du modèle  XCC HD 1R18
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
Décalage de T/4
entre les voies A et B
Sortie A du codeur
Sortie B du codeur
: Position angulaire
Sortie Z du codeur
: Position angulaire
Entre ces 2 informations le codeur a fait
1 tour complet
: Position angulaire
Les codeurs incrémentaux possèdent généralement 3 voies
notées: A B et Z;.
C’est le cas du modèle  XCC HD 1R18
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
a) Utilisation d’une seule voie A (ou B)
Avec une seule voie on peut connaître les caractéristiques de
déplacement d’un mobile:
codeur
Voie A ou B
Compteur
d’
impulsions
Calcul des
caractéristiques
du
déplacement
Position
Vitesse
Accélération
Base de
temps
API
Cet organigramme est développé avec le TP codeur et tachymètre
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
b) Utilisation de la voie Z
La voie Z (pour ZERO) permet en association avec un détecteur
de position de détecter le passage du mobile sur la POM : Prise
Origine Machine (voir préparation du TP : réalisation d’une POM
avec un codeur)
POM
mobile
Détecteur POM
Sortie Z du codeur
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
c) Utilisation des voies A et B
Elles permettent de déterminer le sens de rotation à l’aide d’un
API (voir préparation du TP : détection du sens de rotation avec
un codeur)
Voie A
codeur
Voie B
Détermination
du sens de
rotation
Sens trigo
Sens horaire
API
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
c) Utilisation des voies A et B
Sortie A du codeur
Sortie B du codeur
: Position angulaire
: Position angulaire
Position à l’instant t
Sens horaire
Sens trigo
Observez l’état des sorties en fonction du sens de déplacement
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
d) amélioration de la résolution
résolution de base Si on ne compte que les fronts montants
Sortie A du codeur
: Position angulaire
compteur
0
1
2
3
4
Multiplication par 2 de la résolution Si on compte les fronts
montants ainsi que les fronts descendants
Sortie A du
codeur
: Position
angulaire
compteur
0
1
2
3
4
5
6
7
8
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
d) amélioration de la résolution
Multiplication par 4 de la résolution de base Si on compte les
fronts montants ainsi que les fronts descendants des voies A et B
Sortie A du codeur
: Position angulaire
Sortie B du codeur
: Position angulaire
Compteur
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B3
Le nombre de voies
e) Utilisation des voies A et Abarre (B et Bbarre, Z et Zbarre)
L’utilisation simultanée de la voie A et Abarre permet de détecter
l’apparition d’un parasite sur une seule voie;
Ce qui est normalement impossible si on utilise une paire torsadée,
revoir le cours sur les transmissions numériques
Sortie A du codeur
Apparition d’un
parasite
Sortie A barre du codeur
A ouex Abarre
1
1
1
0 1
1
Indiquez le résultat de l’opération logique A ouex Abarre
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B4
technologie de l’étage de sortie
Pour raccorder le codeur à un API il faut en connaître les
caractéristiques électriques de l’étage de sortie;
exemple
pour chaque modèle cherchez dans la doc les
renseignements concernant la technologie de
l’étage de sortie
 XCC HD 1R18
XCC HF 7B50
 XCC HK 6C80
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B5
La rapidité
La rapidité
La commutation des composants
électroniques utilisés dans le codeur limite la fréquence du
signal de sortie, ce qui correspond à une fréquence de rotation
maximale de l’appareil
Pour chaque modèle le constructeur donne la fréquence maxi
de lecture
Comme il s’agit de la fréquence maximale des signaux émis par
le codeur on la notera : fSM (fréquence Sortie codeur Maximale)
Cette donnée permet le calcul de la fréquence de rotation Utile
Maximale du codeur, on la notera NUM
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B5
La rapidité
La rapidité
La commutation des composants
électroniques utilisés dans le codeur limite la fréquence du
signal de sortie, ce qui correspond à une fréquence de rotation
maximale de l’appareil
exemple
pour chaque modèle cherchez dans la doc fSM
(fréquence Sortie Maximale)
Et calculez NUM (fréquence de rotation Utile
Pour chaqueMaximale
modèle ledu
constructeur
donne la fréquence maxi
codeur)
de lecture
XCC
1R18
Comme il 
s’agit
deHD
la fréquence
maximale des signaux émis par
le codeur on la notera : fSM (fréquence Sortie codeur Maximale)
XCC
HF 7B50
Cette donnée
permet
le calcul de la fréquence de rotation Utile
Maximale du codeur, on la notera NUM
 XCC HK 6C80
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LES CODEURS DE POSITIONS
B
LES CODEURS INCRÉMENTAUX
B6
Vitesse maximale mécanique
Si on fait tourner le codeur au-delà de cette fréquence : il y a
risque de destruction mécanique (roulement…)
exemple
pour chaque modèle cherchez dans la doc: NM
(fréquence de rotation Maximale du codeur)
 XCC HD 1R18
XCC HF 7B50
 XCC HK 6C80
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
Les codeurs absolus délivrent un « mot » binaire qui est fonction
de sa position.
Chercher dans la documentation les différents codes proposés.
Par exemple quel est le code utilisé par les codeurs suivants:
 XCC AD 0G06
11001010101
XCC AE 7H13
 XCC MG 7C 0908
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
a) Sortie codée en binaire
?????????????
naturel.
Quel est le code tracé sur cette figure?
20=1
21=2
22=4
23=8
Valeur de la position:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Zoom sur le passage d’une
position à la suivante
Signaux émis
a) Sortie codée en binaire naturel.
Ce code possède un inconvénient qui a été vu lors de
l’étude des différents codes, lequel?
20=1
21=2
22=4
23=8
Valeur de la position:
0
1
2
3
4
55
66
7
8
9
10
11
12
13
7
Une erreur se produit dans
la transmission de
l’information!!!
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Zoom sur le passage d’une
position à la suivante
Signaux émis
a) Sortie codée en binaire naturel.
Autre possibilité d’évolution des sorties du codeur:
20=1
21=2
22=4
23=8
Valeur de la position:
0
1
2
3
4
55
66
7
8
9
10
11
12
13
4
Une erreur se produit dans
la transmission de
l’information!!!
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
a) Sortie codée en binaire
?????????????
naturel.
Proposez un solution pour éviter les erreurs de
transmission
20=1
Sortie de validation de
l’information!!!
21=2
22=4
23=8
Valeur de la position:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Tant On
queajoute
cette sortie
est vraie:
une sortie
supplémentaire au codeur
- les informations ne sont pas exploitables,
Comment
doit-on
- il ne
faut pas les
lire. l’utiliser?
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
a) Sortie codée en binaire naturel.
Proposez un solution pour éviter les erreurs de
transmission
20=1
Sortie de validation de
l’information!!!
21=2
22=4
23=8
Valeur de la position:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Tant On
queajoute
cette sortie
est vraie:
une sortie
supplémentaire au codeur
- les informations ne sont pas exploitables,
Comment
doit-on
- il ne
faut pas les
lire. l’utiliser?
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
b) Sortie codée en binaire
?????????????
réfléchi
Y-a-t-il une erreur de transmission au moment du
changement de position?
D0
D1
D2
D3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
C1c
La résolution.
Les codeurs absolus comme les codeurs incrémentaux
ont comme caractéristique principale: la résolution
D0
D1
D2
D3
résolution
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
C1c
La résolution.
Les codeurs absolus comme les codeurs incrémentaux
ont comme caractéristique principale: la résolution
D0
D1
D2
D3C’est le déplacement angulaire qui correspond à une
position, notée: R en degrés
On ne connaît parfois que le nombre de
bits utilisés pour résolution
coder la position, mais
cette donnée permet de calculer R en
degrés
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
C1c
La résolution.
Calculez la résolution des codeurs suivants:
C’est le déplacementangulaire
correspond à une
XCC ADqui
0G06
position, notée: R en degrés
AE 7H13
OnXCC
ne connaît
parfois que le nombre de
bits utilisés pour coder la position, mais
 XCC
MGpermet
7C 0908
cette
donnée
de calculer R en
degrés
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C1
Signaux émis
C1c
La résolution.
Calculez la résolution d’un codeur utilisant 12 bits:
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C2
technologie de l’étage de sortie
Pour raccorder le codeur à un API il faut en connaître les
caractéristiques électriques de l’étage de sortie;
on retrouve les mêmes techniques vues avec le codeur
incrémental : NPN, PNP ou série, mais avec ce codeur il existe
aussi la version transmission en parallèle de la position.
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C3
rapidité
on retrouve les mêmes problèmes déjà
vus avec le codeur incrémental :
Recherchez dans la doc vitesse maxi de fonctionnement
des codeurs suivants:
 XCC AD 0G06
XCC AE 7H13
Pour chaque modèle le constructeur donne la vitesse maxi
de fonctionnement
 XCC MG 7C 0908
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LES CODEURS DE POSITIONS
C
LES CODEURS ABSOLUS
C4
Vitesse maximale mécanique
Si on fait tourner le codeur au-delà de cette fréquence : il y a
risque de destruction mécanique (roulement…) comme pour
tous les codeurs
exemple
pour chaque modèle cherchez dans la doc: NM
(fréquence de rotation Maximale du codeur)
 XCC AD 0G06
XCC AE 7H13
 XCC MG 7C 0908
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