Per ottenere la precisione desiderata deve essere considerato attentamente l’insieme degli errori che sono intrinseci al sistema e all’accoppiamento con lo strumento di misura: questo permette di scegliere la giusta risoluzione dell’encoder per ottenere il rapporto di precisione che più si presta all’applicazione.
Teoricamente si assume come rapporto di precisione un valore che va da 2 a 10, che consiste nel numero di campionamenti del segmento da rilevare, resi disponibili dallo strumento di misura (maggiore è il numero di campionamenti maggiore è la precisione).
Bisogna fare attenzione a non rilevare giochi e movimenti elastici meccanici (caratteristica di tutti i sistemi mobili).
La scelta corretta della risoluzione e delle caratteristiche meccaniche dell’encoder rotativo si ottiene valutando che la precisione richiesta sia minore del minore gioco meccanico o accoppiamento elastico, al fine di ridurre l’errore di misurazione, definendo che il:
rapporto di precisione reale = unità da rilevare / errore dovuto a gioco meccanico
Cos’è l’errore di misurazione
L’errore di misura è il grado di indeterminazione con il quale si ottiene nella misurazione un valore di una proprietà fisica. Il risultato di misurazione non è un unico valore ma l’insieme dei valori probabili che la grandezza può assumere.
Rilevamento della misura con encoder incrementale ed assoluto
L’encoder ottico o magnetico è un trasduttore capace di convertire proporzionalmente lo spostamento effettuato al proprio albero di rotazione in un segnale elettrico: il segnale elettrico, incrementale o codificato, è utilizzato dal sistema di acquisizione per quantificare e controllare il movimento degli organi mobili.
Differenza tra encoder incrementale ed assoluto
Il funzionamento dell’encoder incrementale fornisce un’indicazione relativa riferita alla posizione precedente: indicazione semplice da gestire in quanto è sufficiente associare all’unità di spostamento o al rapporto di precisione l’unità risolutiva dell’encoder.
L’informazione incrementale è costituita da un codice Gray a due Bit (fasi A e B) in quadratura (duty cycle del 50%). Lo sfasamento tra i due bit è di 90° elettrici ed è necessario per verificare il senso di rotazione.
Hohner Automazione srl assume per convenzione che l’incremento è positivo quando la fase B anticipa la fase A (il fronte di salita del segnale di B arriva 90° elettrici prima di quello di A) e l’albero dell’encoder ruota in senso orario, con vista dallo stesso.
E’ disponibile, inoltre, un riferimento (Zero o Marker) che indica il completamento del giro effettuato: questo è un impulso la cui dimensione può essere fornita a richiesta da 90° elettrici fino ad alcuni periodi (in riferimento alla durata degli impulsi).
Il modo Assoluto fornisce attraverso codifiche di segnale posizioni univoche, indicando chiaramente il senso di incremento e il valore raggiunto evitando dispendiosi calcoli Tale tecnica è utile per applicazioni angolari: si pensi, ad esempio, all’associazione che si può ottenere tra un encoder da 360 posizioni giro e l’angolo giro: 1° = 1 posizione.
In ambienti dove la caduta della tensione di rete renderebbe difficoltoso e costoso il rifasamento dell’encoder, la rilevazione assoluta risulta essere estremamente vantaggiosa: la lettura della posizione assoluta è rilevata direttamente dal disco ottico codificato che essendo solidale all’albero permette di non “dimenticare” la posizione anche in assenza di alimentazione dell’encoder.
