Amaury BOURBON Marie JOUBARD 4 GM-IS

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Le codeur incrmental

Les systmes de dtection conventionnels (interrupteurs et dtecteurs de position) ne fournissent que des informations de type TOR (tout ou rien). Ainsi, ils ne rpondent que partiellement aux besoins d'information. Les codeurs optiques permettent de donner des informations sur la position d'un mobile, sa vitesse...

1) Principe de fonctionnement gnral d'un codeur :

Les codeurs sont lis mcaniquement un arbre qui l'entraine. Le codeur comprend un disque qui

est solidaire de cet arbre moteur. Il comporte une succession de zones opaques et transparentes.

Une lumire mise par des DEL traverse les fentes du disque, crant sur des diodes photosensibles

(ou des phototransistors) un signal analogique.

Ce signal est converti en un signal numrique ou logique (selon le type de codeur) qui est transmis

l'unit de traitement de l'information.

2) Principe du codeur incrmental :

Le disque rotatif comporte au maximum trois pistes.

Une ou deux pistes extrieures divises en n intervalles d'angles gaux, alternativement

opaques et transparents.

Pour un tour complet de l'axe du codeur, le faisceau lumineux est interrompu n fois et

dlivre n signaux carrs (A et B) en quadrature.

Le dphasage (90 lectrique) des signaux (A er B) permet de dterminer le sens de rotation : Dans un sens, pendant le front montant du signal A, le signal B est au niveau logique zro.

Dans l'autre sens, pendant le front montant du signal A, le signal B est au niveau logique 1.

La piste extrieure (Z : top zro) comporte une seule fentre transparente et dlivre un seul

signal par tour.

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Le signal Z (d'une longueur de T/4 lectrique) dtermine une position de rfrence qui

permet la rinitialisation chaque tour.

Le comptage-dcomptage des impulsions par l'unit de traitement permet de dfinir la

position du mobile.

3) Choix et mise en uvre :

Il faut dterminer la prcision d'un codeur.

Prcision=

o K reprsente le rapport de rduction entre le

rouleur et le codeur .

P permet la conversion du mouvement de rotation en

mouvement de translation : D est le

diamtre du rouleau.

n est le nombre de points par tours.

4) Calcul de la frquence des impulsion de sortie du codeur :

o N est la frquence de rotation de l'axe d'entrainement (en s-1) et R est la rsolution

du codeur.

Pour les codeurs incrmentaux il est indispensable de calculer la frquence maximale d'utilisation

afin d'assurer les compatibilit des caractristiques lectriques avec les entres du systme de

traitement.

5) Implantation dans l'application "train"

Dans notre cas le codeur est mont sur larbre moteur et sert mesurer la position de la vitesse.

Linformation issue du codeur est envoy lunit de contrle STM32F103RB.

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En pratique le montage du codeur est tel que : Les diodes du codeur incrmental soude sur une face

de la carte doivent tre positionnes 1-2mm du tambour stri positionn sur l'arbre moteur de la

motrice avant rduction et transmission aux roues.

Voici les signaux PHI1 et PHI2, on remarque que la diode met sur un phototransistor qui est alors

passant sil ny a pas dobstacle (trou dans le disque du codeur), la tension est alors de 5V soit un

1 logique.