Codeurs incrémentaux et absolus

Le positionnement relatif

A partir d'un point de départ pouvant requérir une initialisationPour savoir d'où l'on part.
Le meilleur exemple : les imprimantes qui commencent par parcourir la largeur d'impression pour pré-positionner leur têtes d'impression, la mesure d'un mouvement par comptage se nomme le

positionnement relatif

On divise en 0 et 1 une distance.
Exemple si l'on veut mesurer une translation de 16 cm avec une résolution d'1 cm, il faut un minimum de 16 valeurs comme représenté ci-dessous :

Chaque vide est un trou ou une couleur réfléchissante à l'inverse de chaque carré bleu afin de reproduire des 0 et des 1 et de les compter !

Au millénaire dernier, et oui fin 1990'... Les souris d'ordinateur
Ci-dessus, ancienne souris à balle avec codeur à trous
Aujourd'hui par capteurs laser, le mouvement est déterminé par 'comptage' des imperfections du support.
Pour cette raison ces souris ne fonctionnement pas sur des miroirs ou fonds particuliers utilisaient des disques percés pour mesurer leur rotation et déterminer la vitesse et le sens de déplacement (2 disques disposés à 90°).
Les moteurs pas à pas (Conseils+ et connexes), de par leur fonctionnement intrinsèqueLeur rotation est liée au nombre d'impulsions envoyée.
4 impulsion par tour et donc une positionnement à 90° près pour les moteurs rapides et jusqu'à 400 pas par tour et donc 0.9° de contrôle angulaire ! permettent l'économie de ce type de capteurs.

Pour cette raisons ils sont utilisés pour les besoins de positionnement :

• Robotique et cartes d'axe
• Avance de tours et fraiseuse numériques
• Informatique (disque dur mécanique, imprimante...)
• Positionnement du papillon de gaz
• ...

Déterminer le sens !

Certains codeurs permettent de descriminer le sens du mouvement avec 2 pistes décalées de ½ bit. Ainsi, suivant quel signal est en avanceSi le bleu est en avance sur le noir : on se déplace de gauche à droite.
Sinon, si c'est le noir : de droite à gauche !, on détermine le sens :

Codage absolu en binaire pur

Un codeur absolu ne requière aucune initialisation. On est capable à chaque instant, même après une coupure d'alimentation de savoir où l'on se trouve.
Souvent utilisé pour des codeurs rotatifs, il nécessite un nombre de bits d'autant élevé que la résolution demandée sera importante.
Ainsi, sur l'animation ci-dessous avec 5 bits et 32 combinaisons (2^5 = 32) on pourra par exemple connaitre la position d'un objet (ici solidaire du palpeur en rouge) à 1/32° de la longueur totaleSi la distance est de 16 cm : 16 / 32 = 0.5 cm de résolution...
!

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En rotation, avec 4 bitsReprésentation des pistes d'un codeur rotatif 4 bits en binaire réfléchi ou Gray :
(2^4 = 16 combinaisons) on parvient à 360* / 16 = 22° de résolution et 11° avec 5 bits comme dans notre exemple...
Représenté par souci de simplification comme palpeur mécanique, le système exploite généralement une lecture optique...
Son principal inconvénient est son coût dû à la précision requise pour sa réalisation...

Pourquoi le code gray ?

Que le capteur soit optique, mécanique ou magnétique ; les transitions sont toujours imparfaites !