Quelle est la différence entre un résolveur et un encodeur?

Dans le monde des systèmes de mouvement de précision, la détection de position est un composant essentiel pour assurer la précision, la fiabilité et l'efficacité. Que ce soit dans la robotique, les machines industrielles ou les systèmes aérospatiaux, la capacité de déterminer précisément la position, la vitesse et la direction est essentielle. Deux des appareils les plus courants utilisés à cet effet sont les résolveurs et les encodeurs. Bien que les deux servent l'objectif de la rétroaction de position, ils opèrent sur des principes entièrement différents et sont adaptés à différentes applications.

Comprendre la différence entre un résolveur et un encodeur est primordial lors de la sélection de la bonne technologie pour votre application. Dans cet article, nous explorerons Resolvers , leurs avantages, leurs limites et les comparent aux encodeurs. De plus, nous discuterons des contextes où l'un pourrait être plus approprié que l'autre, en vous aidant à prendre une décision éclairée pour vos systèmes de mouvement de précision.

Que sont les résolveurs?

Un résolveur est un dispositif électromécanique utilisé pour mesurer la position angulaire. Il fonctionne en utilisant les principes de l'induction électromagnétique. Structurellement, un résolveur ressemble à un transformateur, avec un rotor et un stator. Le stator contient des enroulements qui génèrent des formes d'onde sinusoïdales en fonction de la position angulaire du rotor. Le résolveur produit deux signaux: sinus et cosinus, qui correspondent à la position du rotor.

Les résolveurs sont des capteurs de position absolue , ce qui signifie qu'ils fournissent une rétroaction exacte de position sans nécessiter de référence ou de réinitialisation pendant les cycles d'alimentation. Ils sont connus pour leur robustesse et leur durabilité et sont souvent utilisés dans des environnements difficiles tels que l'automatisation aérospatiale, militaire et industrielle.

Quels sont les avantages de l'utilisation de résolvers?

Les résolvers offrent plusieurs avantages distincts qui les rendent idéaux pour des applications spécifiques:

1. Une fiabilité élevée dans des environnements difficiles,
   les résolveurs sont très durables, résistants aux températures extrêmes, aux chocs, aux vibrations et aux contaminants comme la poussière ou l'humidité. Leur construction robuste assure des performances fiables dans des environnements difficiles, tels que les systèmes aérospatiaux et les équipements industriels en plein air.

2. Feedback de position absolue
   Contrairement aux encodeurs incrémentiels, les résolveurs fournissent une rétroaction absolue en position , ce qui signifie que la position est conservée même après une perte de puissance ou un redémarrage. Cela élimine la nécessité de routines de retour ou de marqueurs de référence.

3. Aucune électronique dans l'élément de détection,
   l'absence de composants électroniques dans l'élément de détection rend les résolveurs intrinsèquement résistants à l'interférence électromagnétique (EMI), qui est essentielle dans les environnements avec un bruit électrique élevé.

4. Les résolveurs de résilience à la température
   peuvent fonctionner à des températures extrêmes, allant généralement de -55 ° C à 150 ° C ou plus. Cela les rend adaptés à des applications telles que les moteurs aérospatiaux ou les fours industriels.

5. Les résolveurs à longue durée de vie
   ont une durée de vie beaucoup plus longue que les encodeurs, principalement parce qu'ils manquent de composants délicats comme les disques optiques ou les LED qui s'usent au fil du temps.

6. Design simple et fiable
   de leur conception de type transformateur se prête à la simplicité et à la fiabilité, réduisant les points de défaillance et les coûts de maintenance.

Y a-t-il des limites avec les résolveurs?

Alors que les résolveurs excellent dans la durabilité et la fiabilité, ils ne sont pas sans leurs inconvénients:

1. Une précision inférieure par rapport aux encodeurs
   Resolvers a généralement une résolution et une précision plus faibles par rapport aux encodeurs. Pour les applications nécessitant un micro-positionnement précis, les encodeurs peuvent être le meilleur choix.

2. Traitement du signal complexe
   Les signaux sinus et cosinus générés par un résolveur nécessitent un équipement spécialisé, tel qu'un convertisseur résolveur-numérique (RDC), pour traiter les données. Cela ajoute de la complexité et du coût au système.

3. Coût plus élevé pour le traitement du signal
   Bien que le résolveur lui-même soit souvent plus robuste et durable, l'électronique supplémentaire nécessaire pour interpréter les signaux peut augmenter le coût global de mise en œuvre.

4. Les résolveurs limités de portée des applications
   sont les mieux adaptés aux applications où la durabilité est priorisée sur la précision. Pour les industries qui exigent une précision ultra-élevée, comme la fabrication de semi-conducteurs, les résolveurs peuvent ne pas répondre aux exigences.

Que sont les encodeurs?

Un encodeur est un appareil qui convertit le mouvement mécanique en un signal électrique pour déterminer la position, la vitesse ou la direction. Les encodeurs sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle, la robotique et les systèmes de mouvement de précision. Ils viennent en deux types principaux: les encodeurs incrémentiels et les encodeurs absolus.

1. Encodeurs incrémentiels
   Ces encodeurs fournissent une rétroaction de position relative en générant des impulsions à mesure que l'arbre tourne. Le nombre d'impulsions correspond au déplacement angulaire. Cependant, les encodeurs incrémentiels perdent des informations de position si la puissance est interrompue.

2. Encodeurs absolus
   Ces encodeurs fournissent une rétroaction de position unique pour chaque position de l'arbre. Même après une perte de puissance, les encodeurs absolus conservent leurs données de position, ce qui les rend adaptés aux applications critiques.

Les encodeurs fonctionnent en utilisant des principes optiques, magnétiques ou capacitifs. Les encodeurs optiques sont les plus courants, en utilisant une source de lumière et un disque rotatif avec des modèles pour générer des informations de position.

Quels sont les avantages de l'utilisation des encodeurs?

Les encodeurs sont favorisés dans les applications nécessitant une haute précision et une polyvalence. Leurs avantages incluent:

1. Les encodeurs de haute précision et de résolution
   , en particulier les types optiques, offrent une résolution et une précision extrêmement élevées, souvent dans la gamme des sous-microns. Cela les rend idéaux pour des applications telles que les machines CNC, la robotique et la fabrication de semi-conducteurs.

2. Les encodeurs compacts et légers
   sont plus petits et plus légers que les résolveurs, ce qui les rend adaptés aux applications où les contraintes d'espace sont une préoccupation.

3. Diverseurs d'options de sortie
   peuvent fournir divers signaux de sortie, tels que la quadrature, la série ou l'analogique, offrant une flexibilité dans la conception du système.

4. Un large éventail d'applications
   est utilisé dans un large éventail d'industries, notamment les dispositifs médicaux, l'automatisation du laboratoire et la robotique industrielle.

5. Corpassible pour les applications à volume élevé
   pour les applications qui ne nécessitent pas de durabilité extrême, les encodeurs sont généralement plus économiques que les résolveurs.

Quelles sont les limites des encodeurs?

Malgré leurs avantages, les encodeurs ont certaines limites:

1. La sensibilité aux facteurs environnementaux
   Les encodeurs, en particulier les types optiques, sont sensibles à la poussière, à la saleté, à l'humidité et aux vibrations. Cela peut entraîner des erreurs ou des échecs dans des environnements difficiles.

2. Perte de position dans les encodeurs incrémentiels
   Les encodeurs incrémentiels perdent leurs données de position si la puissance est interrompue, nécessitant une réhomation au démarrage. Cela peut être un inconvénient dans les applications nécessitant un fonctionnement continu.

3. Les encodeurs de plage de température limités
   ont généralement une plage de température de fonctionnement plus étroite par rapport aux résolveurs, ce qui les rend inadaptés à des conditions extrêmes.

4. Les encodeurs de durée de vie plus courts
   contiennent des composants délicats comme les disques optiques, les LED et les capteurs, qui sont enclins à l'usure au fil du temps.

5. Les encodeurs d'interférence électromagnétique (EMI)
   sont plus sensibles à l'EMI, ce qui peut affecter l'intégrité du signal dans des environnements électriquement bruyants.

Choisir entre les résolveurs et les encodeurs

Lorsque vous décidez entre un résolveur et un encodeur, il est essentiel de considérer les exigences spécifiques de votre application. Voici quelques facteurs à évaluer:

Trouver le bon équilibre pour les systèmes de mouvement de précision

Le choix entre un résolveur et un encodeur dépend finalement des priorités de votre demande. Si votre système fonctionne dans des conditions extrêmes où la durabilité et la fiabilité sont essentielles, un résolveur est souvent le meilleur choix. D'un autre côté, si une haute précision et une résolution sont primordiales, un encodeur est l'option supérieure.

Les progrès récents dans les deux technologies ont réduit l'écart entre les résolveurs et les encodeurs. Par exemple, des résolveurs modernes sont maintenant utilisés dans les véhicules électriques (VE) pour fournir une détection de position fiable pour les moteurs, tandis que les cocoteurs sont conçus avec une résistance améliorée aux facteurs environnementaux.

De plus, les systèmes hybrides qui combinent les forces des deux technologies émergent, offrant le meilleur des deux mondes. Ces systèmes utilisent des encodeurs pour une haute précision et des résolveurs pour la rétroaction de sauvegarde en cas de défaillance.

Conclusion

Comprendre la différence entre un résolveur et un encodeur est crucial pour sélectionner le bon dispositif de rétroaction de position pour votre application. Alors que Les résolveurs excellent dans la durabilité, la fiabilité et les performances dans des environnements sévères, les encodeurs brillent dans des applications de haute précision et à haute résolution. En évaluant soigneusement les exigences de votre système, vous pouvez prendre une décision éclairée qui garantit des performances et une longévité optimales.

Les deux technologies continuent d'évoluer, motivées par les progrès de l'automatisation, de la robotique et d'autres industries. Que vous priorisez la robustesse ou la précision, le choix approprié peut avoir un impact significatif sur l'efficacité et la fiabilité de votre système de contrôle de mouvement.

FAQ

1. Les résolveurs ou les encodeurs sont-ils meilleurs pour les applications en plein air?
Les résolveurs sont mieux adaptés aux applications extérieures en raison de leur durabilité et de leur résistance à des facteurs environnementaux tels que l'humidité, la poussière et la température extrêmes.

2. Un résolveur peut-il fournir des commentaires à haute résolution?
Les résolveurs offrent généralement une résolution modérée. Pour les applications nécessitant une haute résolution, les encodeurs sont un meilleur choix.

3. Quelles industries utilisent couramment les résolveurs?
Les résolveurs sont souvent utilisés dans l'aérospatiale, les militaires, les machines lourdes et l'automatisation industrielle où la robustesse est essentielle.

4. Les cocoteurs sont-ils plus rentables que les résolveurs?
Les encodeurs sont généralement plus rentables pour les applications qui ne nécessitent pas de durabilité extrême ou de résistance environnementale.

5. Les résolveurs et les encodeurs peuvent-ils être utilisés ensemble?
Oui, les systèmes hybrides peuvent utiliser les deux technologies, combinant la durabilité des résolveurs avec la précision des encodeurs pour des performances améliorées.