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1 LES CODEURS DE POSITIONS A EXEMPLES DUTILISATIONS Position ou vitesse dun plateau tournant Codeur.

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1 1 LES CODEURS DE POSITIONS A EXEMPLES DUTILISATIONS Position ou vitesse dun plateau tournant Codeur

2 2 LES CODEURS DE POSITIONS A EXEMPLES DUTILISATIONS Position ou vitesse dun mobile en translation Codeur

3 3 LES CODEURS DE POSITIONS A EXEMPLES DUTILISATIONS Mesure de longueur Codeur

4 4 LES CODEURS DE POSITIONS A EXEMPLES DUTILISATIONS

5 5 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX

6 6 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B1fonctionnement interne La plupart des codeurs utilisent le principe mis en oeuvre dans les détecteurs de proximité optiques fonctionnant en barrage. Codeur rotatif 0 1

7 7 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX Ces codeurs délivrent à leur sortie une suite dimpulsions si ils sont mis en mouvement (rotation ou translation). Sortie du codeur : Position angulaire La résolution Entre 2 impulsions successives le codeur sest déplacé de quelques degrés (ou mm), ce déplacement sappelle la résolution B2a La résolution: cest 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 B2 Signaux émis

8 8 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;.

9 9 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies Sortie A du codeur Sortie B du codeur Sortie Z du codeur Entre ces 2 informations le codeur a fait 1 tour complet Décalage de T/4 entre les voies A et B Les codeurs incrémentaux possèdent généralement 3 voies : Position angulaire notées: A B et Z;. Décalage visible sur le disque

10 10 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies Dans ce cas les deux capteurs sont décalés dun quart de pas. t Certain codeurs émettent les deux signaux des voies A et B à partir dune seule piste.

11 11 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies a) Utilisation dune seule voie A (ou B) Avec une seule voie on peut connaître les caractéristiques de API Voie A ou B codeur Base de temps Compteur dimpulsions Accélération Vitesse Calcul des caractéristiques du déplacement Position toujours lieu dans le même sens) déplacement dun mobile (A condition que le déplacement ait

12 12 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies b) Utilisation des voies A et B Elles permettent de déterminer le sens de rotation à laide dun API Sens horaire Sens trigo Détermination du sens de rotation Voie A Voie B codeur vu en première année sur le chariot filo-guidé. API (voir le TP : détection du sens de rotation avec un codeur

13 13 Sens horaireSens trigo LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies b) Utilisation des voies A et B Sortie A du codeur Sortie B du codeur : Position angulaire Position à linstant t Observez létat des sorties pour le sens horaire

14 14 Sens horaireSens trigo LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies b) Utilisation des voies A et B Sortie A du codeur Sortie B du codeur : Position angulaire Position à linstant t Observez létat des sorties pour le sens horaire A.B + A. B + A.B +A. B Equation du sens horaire S H =

15 15 Came Détecteur inductif LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies C) Nécessité dune prise dorigine Ce capteur ne donne par le déplacement absolu. Il faut donc effectuer une prise dorigine lors de la mise en marche. Un détecteur de position TOR (Tout ou rien) permet de détecter le passage du mobile sur la POM : Prise Origine Machine. Sur le système Robot Ericc, pour laxe du coude, La POM est réalisée avec une came et un détecteur inductif. Détecteur POM Sortie Z du codeur POM mobile Came Détecteur inductif

16 16 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B3 Le nombre de voies C) Nécessité dune prise dorigine Ce capteur ne donne par le déplacement absolu. Il faut donc effectuer une prise dorigine lors de la mise en marche. Un détecteur de position TOR (Tout ou rien) permet de détecter le passage du mobile sur la POM : Prise Origine Machine. Sur le système Robot Ericc, pour laxe du coude, La POM est réalisée avec une came et un détecteur inductif. mobile Détecteur POM Sortie Z du codeur POM Came Détecteur inductif Came Détecteur inductif

17 17 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 compteur01234 Multiplication par 2 de la résolution Si on compte les fronts montants ainsi que les fronts descendants Sortie A du codeur : Position angulaire compteur

18 18 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

19 19 Source lumineuse Condenseur Réticule de balayage Eléments piézo-électriques LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX un flux lumineux suffisant malgré la finesse Des dispositifs optiques permettent dobtenir Disque gradué B3 Le nombre de voies d) amélioration de la résolution des raies.

20 20 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX B5 La rapidité La rapiditéLa 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 lappareil Pour chaque modèle le constructeur donne la fréquence maxi de lecture Comme il sagit de la fréquence maximale des signaux émis par le codeur on la notera : f SM (fréquence Sortie codeur Maximale) Cette donnée permet le calcul de la fréquence de rotation Utile Maximale du codeur, on la notera N UM

21 21 LES CODEURS DE POSITIONS B LES CODEURS INCRÉMENTAUX Le principe est le même que pour les codeurs rotatif. B6 Configuration linéaire Codeur linéaire La technologie repose sur une règle en verre gravées qui remplace le disque du codeur rotatif.

22 22 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS

23 23 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS Les codeurs absolus délivrent un « mot » binaire qui est fonction de sa position. C1 Signaux émis

24 24 Exemple = un codeur absolu 8 bits C LES CODEURS ABSOLUS C1 Signaux émis Il comporte 8 pistes. Chaque piste est lu par un détecteur optique. Les 8 détecteurs optiques sont situés sur un même rayon.

25 25 Exemple de lecture dune position C LES CODEURS ABSOLUS C Signaux émis Exemple de lecture dune position. Le bit de poids faible est sur la piste extérieure. Le nombre lu sera : Lors du passage dune position à la suivante, il ny a jamais deux bits à changer simultanément. On utilise pour cela le codage binaire réfléchi. Ce nombre binaire réfléchi devra être converti en binaire naturel pour être exploitable.

26 26 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS a) Etude de linfluence du codage utilisé sur les aléas de lecture C1 Signaux émis 2 0 =1 2 1 =2 2 2 =4 2 3 = Valeur de la position: Quel est le code tracé sur cette figure? Il sagit du code binaire naturel.

27 27 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS a) Sortie codée en binaire naturel. C1 Signaux émis 2 0 =1 2 1 =2 2 2 =4 2 3 =8 Valeur de la position: Ce code possède un inconvénient. lequel? Zoom sur le passage dune position à la suivante Une erreur se produit dans la transmission de linformation!!!

28 28 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS a) Sortie codée en binaire naturel. C1 Signaux émis 2 0 =1 2 1 =2 2 2 =4 2 3 =8 Valeur de la position: Autre possibilité dévolution des sorties du codeur: Zoom sur le passage dune position à la suivante Une erreur se produit dans la transmission de linformation!!!

29 29 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS a) Sortie codée en ????????????? C1 Signaux émis 2 0 =1 2 1 =2 2 2 =4 2 3 = Valeur de la position: Il existe une solution pour éviter les erreurs de transmission. a) Sortie codée en binaire naturel. On ajoute une sortie supplémentaire au codeur Comment doit-on lutiliser? Tant que cette sortie est vraie: - les informations ne sont pas exploitables, - il ne faut pas les lire. Sortie de validation de linformation!!!

30 30 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS C1 Signaux émis Les codeurs absolus comme les codeurs incrémentaux ont comme caractéristique principale: la résolution D0 D1 D2 D3 résolution C1c La résolution.

31 31 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS C1 Signaux émis Les codeurs absolus comme les codeurs incrémentaux ont comme caractéristique principale: la résolution D0 D1 D2 D3 résolution C1c La résolution. Cest le déplacement angulaire qui correspond à une position,notée: R en degrés On ne connaît parfois que le nombre de bits utilisés pour coder la position, mais cette donnée permet de calculer R en degrés

32 32 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS C1 Signaux émis C1c La résolution. Cest le déplacement angulaire qui correspond à une position,notée: R en degrés On ne connaît parfois que le nombre de bits utilisés pour coder la position, mais cette donnée permet de calculer R en degrés

33 33 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS C2 technologie de létage de sortie Pour raccorder le codeur à un API il faut en connaître les caractéristiques électriques de létage 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.

34 34 LES CODEURS DE POSITIONS C LES CODEURS ABSOLUS Codeur absolu linéaire Codeur absolu rotatif

35 35 Fin


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