23-01 Capteurs EX 5

- La précision d’un codeur incrémental correspond à 1 point du codeur.
- La résolution = nombre de points par tour.

- La fréquence de fonctionnement égale le nombre de point par seconde.
D’une manière générale, suivant que l’on spécifie la précision angulaire (en degré ou en radian)
ou la précision linéique (en mètre), la résolution minimale (ou nombre de points par tour)
k.P 360.k N.R N.N p
du codeur est donnée par : N p  ou N p  et f = =
x  60 60
- K : rapport de réduction entre l’axe du système et l’axe du codeur.
- P : conversion du mouvement de rotation en mouvement de translation.
- Δx (en m) ou Δθ(en degré) : précision recherchée.
- Np : résolution minimale ou nombre de points par tour du codeur.
- f : fréquence de sortie (en Hz).
- N : fréquence de rotation du codeur (en tr/min).
- R : Résolution du codeur (en points/tr).
EX1- Expliquer comment on peut déterminer le sens de rotation d’un codeur incrémental.
EX2- Qu’est-ce qui différencie un codeur absolu d’un codeur incrémental ?
EX3- Combien de positions comporte un codeur absolu 5 bits et un codeur incrémental 1000 pts/tr ?
EX4- Le mouvement est de translation, le codeur EX5- Le mouvement est de rotation, le codeur
contrôle un déplacement exprimé en (mm). contrôle un déplacement exprimé en (°).
Données techniques du système :

 La fréquence de rotation des rouleaux : Données techniques du système :
N = 60 tr/min  Nombre de dent de la roue Zr = 200 dents
 Longueur de coupe : 0,02 m < L < 1 m  Nombre de filet de la vis sans fin Zv = 4 filets
 Précision de la longueur de coupe : 1 mm  La fréquence de rotation du plateau : 30 tr/min
 Diamètre galet : 100 mm  Nombre de points/tr (résolution) : n = 100 pt/tr.
 Rapport réduction : k = 1 (codeur lié/rouleau) a- Calculer le rapport de transmission k entre
 Le contrôle "barre en position initiale" avant la roue et la vis sans fin.
prise de côte est réalisé par un détecteur b- Calculer la fréquence de rotation Nm
inductif. du moteur.
 La prise de cote de la longueur du profilé est c- Calculer le déplacement angulaire
contrôlée par un codeur incrémental. du plateau (en °) pour 1tr du moteur.
a- Calculer la résolution permettant d’obtenir
la précision du codeur : d- Calculer la précision (p) de l’angle de rotation
b- Choisir le codeur compatible d’après du plateau obtenir par le codeur.
le catalogue du fournisseur (Nombre de
points/tour : 100; 360; 500; 1000; 1024) e- Calculer la fréquence de sortie ( f )
c- Calculer la fréquence de sortie ( f ) des impulsions du codeur.
des impulsions du codeur :
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EX6- Soit le convoyeur (tapis roulant) ci-contre :
a- Calculer la résolution nécessaire du codeur.
b- Calculer la fréquence de fonctionnement.
Précision souhaitée = 2 mm
EX7- Soit l’élévateur à tapis roulant ci-contre :

a- Calculer la résolution nécessaire du codeur.
b- Calculer le nombre de pistes nécessaire pour le disque principal.
c- Calculer le nombre de pistes nécessaire pour le disque compte-tours.
Précision souhaitée = 5 mm
EX8- Soit le système suivant :

La vis a un pas de 20 mm, et de longueur de 1,20 m.
La vitesse maximale de la table est de 2,40 m/min.
a- Quel est le codeur le mieux placé ? Pourquoi ?

b- Sachant que le codeur C est un codeur incrémental 500 points par tour,
calculer la fréquence maximale des signaux délivrés par ce codeur.
c- Quelle est la précision angulaire de la vis obtenue ?
d- Quelle est la précision de positionnement du coulisseau obtenue ?
On souhaite une précision de 0,05 mm sur la position du coulisseau.
e- Quelles doivent être les caractéristiques (résolution, nombre de pistes, nombre de tours)
du codeur B, qui est un codeur absolu multi-tours ?
Le codeur absolu choisi a 10 pistes.
f- Calculer la précision angulaire obtenue.
g- Calculer la précision de positionnement du coulisseau obtenue.
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EX9- STATION DE RADIOGRAPHIE
 Vitesse maximale de translation (Tx) : VMAX = 75 mm/s.
 Poulies courroie crantée : poulie 1 à Z1 = 17 dents et poulie 2 à Z2 = 45 dents.
 Vis-écrou à billes : pas de 5 mm.
 Précision désirée sur le mouvement vertical : p = 2 μm.
Ici, le codeur est fixé sur l’arbre moteur ; Il y a donc le réducteur et le système vis-écrou entre le
codeur et l’objet dont on mesure le déplacement. Il est fortement conseillé de dessiner la chaîne
d’énergie et ses blocs pour situer les grandeurs que l’on manipule :
Type de moteur utilisable Type : T4 T5 T7

Nombre d’impulsions de sortie Pt/tr 200 ; 500 ; 1000 200 ; 500 ; 1000 ; 2000 ; 2500
Type du circuit de sortie collecteur ouvert Ligne de commande
Nombre de voix 3
Tension d’entrée V.DC +5 ±10%
Courant d’entrée mA 70 max 160 max
+30 max (quand le VOH = 2,4 min ~ VOL = 0,5 max
Tension du circuit de sortie V.DC
transistor est bloqué) AIO = ±20 mA
Courant du circuit de sortie mA 20 max 20 max
Fréquence de fonctionnement kHz 0 ~ 300 0 ~ 300
Température de fonctionnement -10°C ~ +85°C (Selon l’atmosphère du codeur)
Élément émettant la lumière Diode électroluminescente à l’infrarouge
Élément recevant la lumière Photo diode
Masse kg 0,25
a- Calculer le nombre minimal de points que doit posséder le codeur pour obtenir la précision
souhaitée.
b- Calculer la fréquence de fonctionnement du codeur.
c- A l’aide de la documentation technique, effectuer le choix du codeur.
d- En déduire la précision réellement obtenue à l’aide de ce codeur.
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- La résolution = nombre de points par tour.

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EX7- Soit l’élévateur à tapis roulant ci-contre :

EX8- Soit le système suivant :

a- Quel est le codeur le mieux placé ? Pourquoi ?

Type de moteur utilisable Type : T4 T5 T7

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