Encoder e tecnica dell’interpolazione elettronica

Lo scopo di questa pagina è presentare in modo obiettivo le principali caratteristiche e differenze tra i segnali forniti da un encoder ottico incrementale e un encoder ottico incrementale interpolato. Nel primo caso, il numero di impulsi corrisponde al numero di impulsi della relativa ottica, mentre nel caso interpolato il numero di segnali generati è maggiore rispetto a quello della sua ottica associata.

Prendiamo in considerazione i seguenti punti chiave: risoluzione, precisione e durata.

RISOLUZIONE
La risoluzione di un encoder interpolato può teoricamente raggiungere limiti infiniti poiché il segnale ottico viene elaborato tramite circuiti di interpolazione. La domanda è: dove impostare il limite per ottenere un segnale di qualità? Il dipartimento ingegneristico di Hohner ha effettuato dei test e può affermare che l’interpolazione consente di ottenere segnali incrementali con le stesse prestazioni di un encoder ottico non interpolato con risoluzione superiore a 40.000 impulsi/giro. Sopra questo limite dipenderà dal computer a cui è collegato l’encoder. In alcuni casi, i segnali con forti variazioni di “duty” potrebbero essere interpretati erroneamente e causare errori imprevisti.
Senza interpolazione, un encoder ottico incrementale può ottenere risoluzioni di 10.000 impulsi/giro con segnali di eccellente qualità, ma richiede requisiti meccanici e ottici molto elevati. Molti degli encoder da 10.000 impulsi/giro presenti sul mercato si basano su un’interpolazione x 4, e alcuni di essi nemmeno informano il mercato che i segnali sono generati in questo modo.

Che cosa offre Hohner?
Hohner offre encoder con lettura diretta del disco a 10.000 impulsi/giro e fino a 50.000 impulsi/giro con segnali generati tramite interpolazione. I clienti possono scegliere l’opzione in base ai requisiti dell’applicazione.

PRECISIONE
Per risoluzioni fino a 10.000 impulsi/giro, i segnali vengono ottenuti con una precisione simile. Per risoluzioni superiori, a causa della scomposizione del segnale, la precisione degli encoder interpolati è inferiore. Ciò causa distorsioni nel periodo del segnale (duty) che sono accettate dalla maggior parte dei driver e dei PLC che spesso lavorano con i fronti dei segnali piuttosto che con impulsi completi. Se si necessitassero risoluzioni superiori a 10.000 impulsi/giro, si dovrebbe considerare che la qualità del segnale sarà influenzata dai disturbi, interno ed esterno. Il circuito di interpolazione riconosce tale disturbo come segnale e lo trasforma in segnali indesiderati.

Qual è l’accuratezza degli encoder ottici?
L’accuratezza degli encoder ottici è direttamente correlata alla qualità delle sue parti ottiche e meccaniche. La purezza del segnale dipende dalla configurazione, dall’ambiente e dalla manutenzione.
Nel caso di lettura diretta di un encoder ottico con un massimo di 10.000 impulsi/giro, la configurazione meccanica è molto critica e le condizioni ambientali sono altrettanto importanti a causa della regolazione della parte ottica. L’elettronica è molto sensibile ed è strettamente legata alle caratteristiche meccaniche, perciò otteniamo segnali di eccellente qualità, ma con requisiti di montaggio necessari per garantire la durata di questa qualità altamente esigente.

DURATA
Praticamente, entrambi i tipi di encoder hanno la stessa durata, poiché dipende principalmente dalla durata dei componenti meccanici, quindi non ci sono differenze significative.

Qual è la ragione per cui consigliare l’uso della tecnologia di interpolazione?
Una delle ragioni per cui Hohner consiglia l’uso di encoder interpolati per risoluzioni fino a 10.000 impulsi/giro è il bilanciamento tra la qualità del segnale e una maggiore aspettativa di durata. Gli encoder interpolati possono offrire un prodotto con alta risoluzione, eccellente qualità del segnale e una maggiore durata, poiché i requisiti di regolazione meccanica sono inferiori. Pertanto, possiamo dire che si tratta di un prodotto più robusto con una durata più lunga.
In base a tutte queste informazioni, nel nostro catalogo elettronico di interpolazione, consigliamo l’uso di encoder a lettura diretta per risoluzioni di 10.000 impulsi/giro, se l’applicazione lo richiede.