Codeur optique de réglage manuel

Les codeurs rotatifs de réglage manuel font partie des codeurs incrémentaux (voir le guide à ce sujet). Mais ils sont aussi et surtout utilisés comme générateurs de valeurs de consigne manuels. Dans ce cas, un mouvement rotatif manuel de l'axe du codeur (dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse) permet d'émettre des valeurs de consigne sous forme de signaux électriques incrémentaux. Notre portefeuille de codeurs de réglage manuel comprend exclusivement des codeurs avec principe de détection optoélectronique. Ils peuvent présenter des caractéristiques supplémentaires telles que des boutons-poussoirs intégrés et / ou des crans d'arrêt. Si un bouton-poussoir est intégré dans un générateur d'impulsions rotatif, un contact de commutation est fermé lorsqu'une force axiale est exercée sur l'arbre. Avec l'option de crans d'arrêt, le couple varie par pas équidistants lorsque l'arbre est actionné.

Les domaines d'application populaires des codeurs rotatifs sont :

• modification du volume, par exemple dans les récepteurs AV, les systèmes audio de voiture
• Défilement dans les menus
• Définition de valeurs numériques
• Confirmation d'une fonction ou de valeurs de consigne

Les codeurs rotatifs sont généralement des codeurs incrémentaux optiques et fournissent donc leur signal utile sous forme d'impulsions. Pour détecter le sens de rotation, les générateurs d'impulsions rotatifs mettent à disposition deux signaux électriques à la sortie, ceux des canaux A et B, dont les signaux sont déphasés de 90°. La relation entre les signaux A et B permet de détecter dans une unité d'évaluation si l'axe du générateur d'impulsions rotatif est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. Les technologies de capteurs optiques possèdent certains avantages. Il s'agit d'un principe de mesure sans contact, c'est-à-dire que la transmission de la valeur de mesure entre l'enregistrement de la valeur de mesure et la saisie de la valeur de mesure se fait sans contact. Pour plus de détails sur les codeurs incrémentaux optiques, voir leur guide.

Les codeurs rotatifs à crans donnent à l'opérateur un retour haptique. Ce feedback se traduit par une modification périodique sensible de la résistance mécanique pendant la rotation. Les crans sont exclusivement disponibles en option sur les codeurs rotatifs. Il est généralement possible de choisir le nombre de positions de crantage et le couple de crantage. En termes plus précis, on entend par crantage la modification du couple d'actionnement par étapes équidistantes pendant la rotation de l'arbre. L'arbre s'enclenche toujours entre deux positions. Ce n'est qu'en appliquant une force accrue que la position peut être modifiée. La position d'encliquetage est appelée en anglais "Detent Position". Un changement d'état du niveau de sortie du signal a lieu électriquement entre deux positions d'enclenchement successives ou pendant le changement de position d'enclenchement. Une unité d'évaluation est utilisée à cet effet.

L'utilisation des impulsions peut par exemple se faire pour les applications suivantes :

• De manière générale, pour l'augmentation ou la diminution d'une valeur numérique par position d'arrêt
• Pour la navigation dans une structure de menu au moyen d'un mouvement de rotation - chaque position d'encliquetage correspond à un changement de position du menu.

La force utilisée pour surmonter la position d'encliquetage est également appelée couple d'encliquetage dans les fiches techniques. Plus le couple d'enclenchement est élevé, plus la force qui doit être appliquée pour faire tourner l'arbre du générateur d'impulsions rotatif et ainsi modifier la valeur de consigne, tout en conservant le diamètre du bouton de réglage, est élevée.

L'intérêt d'un couple d'enclenchement plus élevé est le suivant :

• d'empêcher un mouvement de rotation involontaire de l'arbre et de s'opposer ainsi à une modification involontaire de la valeur de consigne.
• Comme compensation de la relation entre le diamètre du bouton de réglage et le couple d'enclenchement. Plus le diamètre du bouton de réglage est grand, plus le levier (r) qui agit perpendiculairement à l'axe central de l'arbre est long et moins il faut de force (F) pour faire tourner le bouton de réglage et donc l'axe de l'émetteur d'impulsions rotatif avec le même couple d'enclenchement.

De nombreux codeurs rotatifs ont une bascule de Schmitt intégré. La bascule de Schmitt est un circuit électronique. La fiche technique de chaque codeur contient un schéma (bloc) de l'électronique du générateur d'impulsions. Ce schéma indique si le générateur d'impulsions a intégré une bascule de Schmitt.

Ce circuit permet de réaliser un changement d'état du signal de sortie entre deux états de niveau fixes Low/High et inversement. Pour cela, les amplitudes de signal à l'entrée du signal de la bascule de Schmitt doivent varier dans une certaine plage, appelée seuils de commutation (en anglais "treshold level"). De manière générale, on peut dire que :

• Une bascule de Schmitt émet toujours des signaux carrés.
• Si la fréquence du signal d'entrée change, la fréquence du signal de sortie change également.
• Les formes des signaux d'entrée sur la bascule de Schmitt peuvent être différentes. Pour qu'il y ait un changement de niveau à la sortie de la bascule de Schmitt, l'amplitude du signal d'entrée doit varier dans la plage des seuils de commutation.

Les codeurs rotatifs sont très souvent utilisés pou le réglage manuel. C'est pourquoi ils sont optimisés pour un actionnement manuel de l'arbre. Pour une saisie fiable des valeurs de consigne, un couple d'actionnement plus élevé est nécessaire. En effet, c'est la seule façon de régler des valeurs de consigne précises et de lutter contre une rotation involontaire de l'arbre. Le couple décrit l'effet de rotation d'une force qui doit agir sur l'arbre pour le faire tourner. L'unité du couple est le newton-mètre [Nm]. Pour augmenter le couple, on utilise des codeurs rotatifs avec des paliers lis et l'restriction de la rotation est réalisée au moyen d'une graisse d'amortissement et/ou d'un élément de ressort pour générer un frottement supplémentaire. L'utilisation d'un roulement à billes n'a pas de sens en raison du faible couple (de décollement). L'indication du couple doit tenir compte de la température de fonctionnement et du nombre de mouvements de l'arbre. En effet, plus la température de fonctionnement est basse, plus le couple d'actionnement est élevé. De même, un arrêt prolongé de l'arbre et la vitesse de confirmation (tr/min) ont une influence. Souvent, l'indication du couple dans une fiche technique se fait à température ambiante et à une vitesse d'actionnement constante de 10 tr/min. Pour des raisons techniques, il n'est pas possible de représenter la spécification au moyen d'une seule valeur. Cela n'est possible que pour une plage de valeurs. Les raisons en sont principalement les tolérances du palier d'arbre et de l'arbre ainsi que la quantité et le positionnement de la graisse d'amortissement sur l'arbre et le palier d'arbre. Une information typique concernant un couple d'actionnement dans les fiches techniques est la suivante : 0,1 ≤ M ≤ 0,6 Ncm / 0,3 ≤ M ≤ 1,3 Ncm (@RT, 10 tr/min) L'abréviation RT indique la référence de la mesure du couple à la température ambiante et se situe entre 19 °C et 21 °C conformément à la norme pour les bâtiments d'habitation et de bureaux.

Outre les caractéristiques telles que le couple d'actionnement ou le couple d'arrêt, le bouton rotatif joue un rôle décisif dans les propriétés haptiques d'un codeurs rotatif. La masse et le diamètre extérieur sont les facteurs les plus importants. Les volants ont généralement une tête de réglage avec une masse élevée. Si un mouvement de rotation rapide est effectué et que la tête de réglage est relâchée, la masse relativement élevée du bouton de réglage empêche un arrêt brutal de l'arbre du codeur. En d'autres termes, la masse élevée du bouton rotatif entraîne un mouvement de rotation de l'arbre qui se poursuit brièvement (propriété de poursuite par inertie de masse). Cela peut être un avantage pour les valeurs de consigne à modifier rapidement, car cet effet favorise la rotation. Sur les générateurs d'impulsions rotatifs de MEGATRON en version roue à main, une manivelle est également intégrée au bouton rotatif. Pour les roues à main, le bouton rotatif fait partie de la livraison et est déjà fixé sur l'e codeur. Pour tous les autres codeurs rotatifs, un bouton rotatif doit être sélectionné comme accessoire supplémentaire.