Differenza tra encoder incrementale e assoluto

Si fa sempre una gran confusione quando si parla di encoder. Tra encoder incrementale, assoluto, rotativo, angolare e tanti altri tipi, è facile perdersi. Per non parlare poi dei diversi nomi con cui vengono chiamati: "codificatore", "sensore", "trasduttore" e molti altri termini che aggiungono ulteriore complessità. Anche se tutti questi dispositivi hanno caratteristiche diverse, nel contesto degli encoder, spesso ci si riferisce alla stessa tecnologia. Ecco perché è necessario fare chiarezza.

Se desideri scoprire di più sugli encoder incrementali e su tutti gli altri dispositivi in grado di fornire un segnale elettrico proporzionale all’angolo o alla variazione dell’angolo a cui sono posizionati, continua a leggere!

Encoder incrementale vs. encoder assoluto

La caratteristica distintiva di un encoder incrementale è la sua capacità di misurare e segnalare la variazione di un angolo. In termini semplici, ciò significa che un encoder incrementale può segnalare la sua posizione angolare solo dopo l'accensione e solo se gli viene fornito un punto di riferimento iniziale. Questo rende gli encoder incrementali ideali per applicazioni dove è possibile impostare un riferimento fisso.

Gli encoder assoluti, invece, segnalano la loro posizione in modo univoco all’interno di una scala definita. Questo significa che, una volta accesi, non hanno bisogno di un punto di riferimento per iniziare a fornire dati precisi. Gli encoder assoluti sono quindi particolarmente utili in applicazioni dove la posizione deve essere conosciuta immediatamente e con precisione all'accensione, senza necessità di calibrazioni o riferimenti aggiuntivi.

I "Pseudo-assoluti": una nuova categoria

Recentemente, alcuni produttori hanno introdotto sul mercato una nuova categoria di encoder chiamati “pseudo-assoluti”. Questi dispositivi, dopo l’accensione, necessitano di una breve routine di calibrazione per poter misurare la posizione angolare assoluta. In pratica, si tratta di encoder incrementali che, dopo una breve fase di calibrazione, possono fornire valori assoluti. Questa innovazione ha ampliato le possibilità di utilizzo degli encoder, offrendo una via di mezzo tra i tradizionali encoder incrementali e quelli assoluti.

Tecnologia dell’encoder angolare

Gli encoder angolari sono dispositivi fondamentali per misurare e rilevare l’angolo di rotazione, utilizzati in molteplici settori, dal militare all’aerospaziale, dall’industriale alla robotica. Questi dispositivi sono cruciali per il controllo del movimento e si trovano persino nei robot aspirapolvere domestici.

Tra gli encoder rotativi senza contatto, gli encoder ottici sono i più comuni. In questi dispositivi, una luce passa attraverso o su un reticolo ottico, e la posizione viene calcolata in base all’intensità della luce riflessa. La maggior parte degli encoder ottici sono incrementali e trasmettono i dati di posizione come una serie di impulsi.

Gli encoder assoluti, invece, utilizzano una scala diversa per misurare l'angolo assoluto all'accensione, senza bisogno di un segno di riferimento. Solitamente, gli encoder assoluti hanno un'uscita digitale, con una risoluzione determinata dal numero di bit nell’uscita, permettendo una misurazione precisa e immediata della posizione.

Vantaggi e svantaggi degli encoder incrementali e assoluti

Tradizionalmente, gli encoder assoluti erano considerati più costosi rispetto agli encoder incrementali. Anche se questa differenza di costo esiste ancora, non è più così significativa da influire decisivamente sulla scelta del dispositivo. La decisione deve basarsi su altre caratteristiche e esigenze specifiche dell'applicazione.

Gli encoder assoluti offrono prestazioni superiori, maggiore precisione e possono ridurre i costi complessivi perché eliminano i problemi pratici associati agli encoder incrementali. Ad esempio, gli encoder incrementali richiedono una fase di calibrazione dopo ogni interruzione di corrente, rallentando i processi. Inoltre, poiché la posizione viene calcolata a partire da un segno di riferimento, esiste il rischio che il conteggio si perda in caso di fluttuazioni di alimentazione o movimenti ad alta velocità.

Molti encoder incrementali sono di tipo ottico e necessitano di reticoli con aperture molto sottili, talvolta di pochi micrometri, per misurazioni ad alta risoluzione. Sebbene queste aperture garantiscano precisione, rendono gli encoder più sensibili ai corpi estranei, potenzialmente compromettendo la loro funzionalità.

La scelta tra encoder incrementale e assoluto dipende dalle specifiche esigenze dell’applicazione. Gli encoder assoluti offrono precisione immediata e affidabilità senza bisogno di riferimenti iniziali, mentre gli encoder incrementali possono essere più economici e sufficienti per applicazioni dove la calibrazione è accettabile. La continua evoluzione tecnologica, come l’introduzione degli encoder pseudo-assoluti, offre soluzioni sempre più versatili per le diverse necessità industriali e tecnologiche.