Encoder Ottico: Principio di Funzionamento
L'encoder ottico è il tipo più diffuso nell'automazione industriale. Utilizza la luce per rilevare la posizione angolare dell'albero con altissima precisione e senza contatto fisico.
Componenti Principali
- Sorgente luminosa (LED): un LED infrarosso emette un fascio di luce collimata verso il disco. La scelta dell'infrarosso riduce l'interferenza della luce ambiente.
- Disco encoder (code disk): un disco di vetro o plastica con un pattern di segni opachi e trasparenti. Il pattern determina il tipo di codifica (incrementale con linee equidistanti, assoluto con codice Gray o binario).
- Fotorivelatori: fotodiodi o fototransistor posizionati dietro il disco rilevano la luce che passa attraverso le zone trasparenti. Generano un segnale elettrico proporzionale all'intensità luminosa.
- Elettronica di condizionamento: un circuito ASIC amplifica i segnali analogici dei fotorivelatori, li converte in onde quadre digitali con soglie precise e li formatta nell'uscita desiderata (TTL, Line Driver, Push-Pull).
- Alta risoluzione: fino a 65.536 ppr (16 bit) per singleturn
- Nessun contatto meccanico: nessuna usura, vita virtualmente illimitata
- Linearità eccellente: errore < ±0,01° su encoder di precisione
- Risposta in frequenza elevata: fino a 300 kHz
- Sensibilità alla contaminazione (polvere sul disco)
- Range di temperatura limitato rispetto al magnetico
- Maggiore complessità costruttiva
Il Processo di Lettura
Quando l'albero ruota, il disco ruota con esso. Le zone opache bloccano la luce, le zone trasparenti la lasciano passare. I fotorivelatori generano un segnale sinusoidale che viene convertito in impulsi digitali. Due sensori sfasati di 90° (quadratura) permettono di determinare la direzione di rotazione.
Vantaggi della Tecnologia Ottica
Limiti
Applicazioni Ideali
Macchine utensili CNC, robot, strumenti di misura di precisione, sistemi di visione, telecamere motorizzate, antenne paraboliche.
