Encoder ottici

Un encoder ottico è un dispositivo composto da una fonte di illuminazione LED e un rilevatore a fotodiodi racchiusi in un leggero package sigillato. Solitamente si tratta di encoder rotativi; un albero centrale ruota su un disco con un modello di finestra periodica, ma possono essere anche encoder lineari per la lettura di elementi, come strisce di codice. Possono essere montati su pannelli, progettati per adattarsi meccanicamente su un albero o una manopola o una parte di un dispositivo meccanico per il rilevamento del movimento. Gli encoder ottici possono avere una funzione di codifica incrementale o assoluta. Gli encoder assoluti hanno modelli ottici basati sulla posizione che sono emessi dall'encoder come combinazione di livelli di segnali binari su pin di uscita o sono codificati in un formato come decimale con codifica binaria o come un codice gray. Generalmente hanno un numero di posizioni che sono fasi tutto intorno ai 360 gradi di una circonferenza. Questo denota l'accuratezza di misurazione rotazionale possibile per l'encoder. La maggior parte degli encoder ottici sono encoder incrementali. Questi hanno un elemento fisso che ruota tra la fonte di illuminazione LED e il rilevatore a fotodiodi. L'uscita dell'encoder è una forma d'onda a impulsi avente una frequenza relativa alla velocità rotazionale dell'albero. Molti encoder ottici hanno due uscite che rilevano fisicamente l'offset del modello di 90 gradi rispetto al modello periodico. Quando l'albero ruota, il modello si muove nell'una o nell'altra direzione e le due uscite presenteranno un treno d'impulsi. Il rapporto lead/lag dei due impulsi viene usato per determinare la direzione rotazionale del movimento. Questi si chiamano encoder a quadratura. Un parametro molto importante è il numero di impulsi per giro. Questo non definisce l'accuratezza della misurazione dell'encoder ottico riguardo alla velocità rotazionale, ma non limita la capacità dell'encoder di rilevare i cambiamenti tra le fasi delle posizioni. I cambiamenti nella frequenza del treno di impulsi in uscita sono una misura dell'integrale delle accelerazioni sulle posizioni di fase. Gli encoder ottici possono essere definiti dal numero minimo di rotazioni garantite per il funzionamento dell'albero. Possono essere a tenuta di acqua e polvere, da utilizzare in ambienti estremi. Possono essere disponibili anche in gamme di alte temperature; l'indipendenza dell'encoder ottico dalla temperatura è un vantaggio importante rispetto ad altre tecnologie. Talvolta gli encoder hanno interruttori integrati e sono disponibili in una serie di orientamenti e stili di terminale.