{"id":5446,"date":"2017-09-03T11:33:55","date_gmt":"2017-09-03T11:33:55","guid":{"rendered":"https:\/\/servotecnica.com\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/"},"modified":"2023-05-01T18:04:05","modified_gmt":"2023-05-01T18:04:05","slug":"encoder-ottici-vs-encoder-induttivi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/","title":{"rendered":"Optical Encoders vs. Inductive Encoders"},"content":{"rendered":"\n

Gli encoder Gli encoder ottici sono la scelta preferita dai produttori di macchinari sin dagli anni \u201870. Sono distribuiti da un alto numero di produttori e trovano spazio in una larga variet\u00e0 di macchine industriali quali stampanti, macchine utensili CNC e robot. I tradizionali sensori di posizione induttivi, come resolver o LVDT, risalgono agli anni \u201940 ma meno impiegati. Sono una valida alternativa se utilizzati in ambienti difficili come in abito aerospaziale, nella difesa, nel settore petrochimico, in situazioni tali che la loro robustezza e affidabilit\u00e0 fanno accettare il costo elevato il peso e la massa maggiore rispetto alle soluzioni ottiche. Tuttavia, un nuovo tipo di sensore induttivo sta guadagnando quote di mercato in molti settori, parliamo degli \u201cincoder\u201d che si possono considerare come una tecnologia ibrida tra ottico e induttivo. Disponendo di cos\u00ec tante e diverse tecnologie, per il progettista non \u00e8 semplice fare una scelta ponderata. Questo articolo cerca di confrontare gli encoder ottici e induttivi esaminandone i pregi e le debolezze.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Cos\u2019\u00e8 un Encoder?<\/h2>\n\n\n\n

Va data innanzitutto una definizione di questo componente. Un encoder \u00e8 un dispositivo che converte la posizione o il movimento in un segnale elettrico, solitamente con un codice digitale. Le definizioni sono molteplici infatti si parla di encoder rotanti, encoder angolari, sensori angolari, trasmettitori d\u2019angolo. Per semplificare useremo il termine encoder che possono essere rotanti o lineari.<\/p>\n\n\n\n

Una distinzione importante \u00e8 se l\u2019encoder sia assoluto o incrementale. In un encoder assoluto il segnale elettrico indica la posizione angolare o lineare subito dopo l\u2019accensione. Gli encoder incrementali forniscono solamente informazione se c\u2019\u00e8 movimento. Alcuni encoder incrementali fornisco anche un segnale di riferimento, chiamato Index o Home, che si impiega come dato da cui far partire gli incrementi o i decrementi della posizione dell\u2019albero.<\/p>\n\n\n\n

Sono maggiormente impiegati gli encoder incrementali rispetto a quelli assoluti, anche se si sta invertendo questa tendenza soprattutto nelle nuove applicazioni. In molti settori come la robotica e nei sistemi di automazione si preferisce avere la posizione gi\u00e0 in fase di accensione, senza dover prevedere una routine di azzeramento della posizione andando a trovare un punto di riferimento, che comunque prevede un movimento dell\u2019asse interessato.<\/p>\n\n\n\n

Il segnale elettrico generato dagli encoder incrementali sono due segnali A\/B. Questo fa riferimento a 2 o pi\u00f9 segnali in bassa tensione in quadratura tra loro che cambiano lo stato da alto a basso al cambiare della posizione. La direzione del movimento viene determinata tramite il flusso dei segnali A rispetto a B se sono in anticipo o se sono in ritardo. Per gli encoder assoluti il protocollo di comunicazione pi\u00f9 comune \u00e8 SSI (Synchronous Serial Interface) che tramite una comunicazione digitale a bit indicano la posizione assoluta.<\/p>\n\n\n\n

Cos\u2019\u00e8 un Encoder Ottico?<\/h2>\n\n\n\n

In un encoder ottico \u00e8 presente una sorgente luminosa che trasmette la luce verso un disco che presenta delle aperture che permettono il passaggio della luce e lo impedisce se non c\u2019\u00e8 apertura. Queste aperture o chiusure vengono chiamate \u201cgrating\u201do \u201cgriglia\u201d. Un rilevatore ottico opposto al trasmettitore rileva la presenza o l\u2019assenza di luce e genera un segnale elettrico corrispondente. Grazie alla griglia si determina lo spostamento angolare e se l\u2019albero dell\u2019encoder \u00e8 in movimento e in quale direzione. Si possono arrivare a griglie con marcatura moto piccola, fino al micron, consentendo misure con elevato grado di precisione.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n
\n
\"\"
Figura 1 – Gli encoder ottici utilizzano un sensore ottico e un disco ottico per misurare l’angolo.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Normalmente l\u2019albero dell\u2019encoder viene collegato meccanicamente alla parte mobile della macchina. L\u2019albero dell\u2019encoder ha dei cuscinetti di supporto e porta il disco ottico che \u00e8 interposto tra emettitore e rilevatore. La connessione elettrica avviene tramite un cavo multicolore che fornisce l\u2019alimentazione in corrente continua e trasporta i dati in uscita della posizione dell\u2019encoder. La semplice interfaccia elettrica combinata alla facile reperibilit\u00e0 li rende facili da impiegare. Il punto debole \u00e8 la sensibilit\u00e0 verso le vibrazioni, urti, materiali estranei e temperature estreme. Non vi \u00e8 nessun avviso di un imminente errore, e questo pu\u00f2 causare una segnalazione errata della posizione se non addirittura nessuna lettura, che pu\u00f2 causare problemi molto rilevanti all\u2019apparecchiatura. Quando i diametri sono di notevole dimensione si impiegano encoder ad anello; in questo caso la tolleranza tra testina di lettura ottica e la griglia ha tolleranze meccaniche molto ristrette che li rende molto sensibili verso polveri o particelle di sporco. Questi fattori scoraggiano l\u2019impiego di encoder ottici in sistemi che richiedo alta affidabilit\u00e0 e sicurezza.<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Punti di forza<\/strong>: Elevata risoluzione, largamente disponibile, elevata accuratezza<\/li>\n\n\n\n
  • Punti di debolezza<\/strong>: delicati, sensibili a contaminazione esterna, possibilit\u00e0 di guasti importanti, range di temperatura limitato (-20\u00b0C to +70\u00b0C)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Cos\u2019\u00e8 un encoder induttivo?<\/h2>\n\n\n\n

    Un encoder induttivo, spesso chiamato Incoder, utilizza principi induttivi per misurare la posizione di un rotore rispetto allo statore. Gli Incoder meccanicamente sono paragonabili ai resolver o agli LVD, ma la loro interfaccia elettrica \u00e8 simile a un encoder ottico con un semplice alimentatore e segnale digitale in uscita.<\/p>\n\n\n\n

    Molti resolver tradizionali sono pi\u00f9 simili ad un motore elettrico con avvolgimenti in rame sullo statore e un rotore metallico. L\u2019accoppiamento induttivo sugli avvolgimenti statorici varia in base alla posizione del rotore. Anzich\u00e9 impiegare una tecnica costruttiva come quella impiegata nei trasformatori, gli Incoder usano circuiti stampati sia per lo statore che per il rotore, rendendoli meno ingombranti, pi\u00f9 accurati e meno costosi da produrre.<\/p>\n\n\n\n

    I resolver e gli LVDT hanno dimostrato col tempo la loro affidabilit\u00e0, precisione, robustezza e quindi vengo spesso impiegati in applicazioni ad alta affidabilit\u00e0 e sicurezza. Gli Incoder sono altrettanto facili da integrare come quelli ottici, richiedono solo un\u2019alimentazione DC e forniscono un segnale digitale in uscita che rappresenta la posizione. Questo permette di paragonarli, in termini di vantaggi ai resolver, senza averne gli svantaggi.<\/p>\n\n\n\n

    Poich\u00e9 gli Incoder non utilizzano componenti ottici non sono sensibili ai materiali estranei e non hanno limitazione dovute alla temperatura. Inoltre la misurazione della posizione non richiede un montaggio meccanico con alte tolleranze tra parte statorica e parte rotorica. Non necessitando di cuscinetti si ottengono anelli molto sottili e con grande foro passante che, con il peso ridotto, ne fanno una soluzione estremamente performante nei giunti rotanti, nei bracci robotizzati e negli attuatori.<\/p>\n\n\n\n

    \"\"
    Figura 2 – <\/em>Examples of Inductive Encoders Gli Incoder sono disponibili con ampie misure sino a 600 mm di diametro, sono impiegati con successo nelle macchine utensili, sistemi aerospaziali, difesa e attrezzature mediche.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
      \n
    • Punti di forza<\/strong>: Alta risoluzione, accuratezza, affidabilit\u00e0, robustezza, lunga durata, tollerante a disallineamenti<\/li>\n\n\n\n
    • Punti di debolezza<\/strong>: range di temperatura esteso (-100\u00b0C + 125\u00b0C)*
      *pi\u00f9 ampio degli ottici ma non tanto quanto i resolvers<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Gli encoder Gli encoder ottici sono la scelta preferita dai produttori di macchinari sin dagli anni \u201870. Sono distribuiti da un alto numero di produttori e […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12154,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[986],"tags":[],"class_list":["post-5446","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-white-paper"],"acf":[],"yoast_head":"\nOptical Encoders vs. Inductive Encoders - Servotecnica<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Optical Encoders vs. Inductive Encoders - Servotecnica\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Gli encoder Gli encoder ottici sono la scelta preferita dai produttori di macchinari sin dagli anni \u201870. Sono distribuiti da un alto numero di produttori e […]\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Servotecnica\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2017-09-03T11:33:55+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2023-05-01T18:04:05+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/blog-general.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"1200\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"633\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"Servotecnica\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Scritto da\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Servotecnica\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Tempo di lettura stimato\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"5 minuti\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/\",\"url\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/\",\"name\":\"Optical Encoders vs. Inductive Encoders - Servotecnica\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#primaryimage\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#primaryimage\"},\"thumbnailUrl\":\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp\",\"datePublished\":\"2017-09-03T11:33:55+00:00\",\"dateModified\":\"2023-05-01T18:04:05+00:00\",\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a\"},\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"it-IT\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/\"]}]},{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"it-IT\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#primaryimage\",\"url\":\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp\",\"contentUrl\":\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp\",\"width\":1200,\"height\":633},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"Home\",\"item\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"Optical Encoders vs. Inductive Encoders\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#website\",\"url\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/\",\"name\":\"Servotecnica\",\"description\":\"Servotecnica\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":{\"@type\":\"PropertyValueSpecification\",\"valueRequired\":true,\"valueName\":\"search_term_string\"}}],\"inLanguage\":\"it-IT\"},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a\",\"name\":\"Servotecnica\",\"image\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"it-IT\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#\/schema\/person\/image\/\",\"url\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g\",\"contentUrl\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g\",\"caption\":\"Servotecnica\"},\"sameAs\":[\"https:\/\/servotecnica.com\"]}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Optical Encoders vs. Inductive Encoders - Servotecnica","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"og_locale":"it_IT","og_type":"article","og_title":"Optical Encoders vs. Inductive Encoders - Servotecnica","og_description":"Gli encoder Gli encoder ottici sono la scelta preferita dai produttori di macchinari sin dagli anni \u201870. Sono distribuiti da un alto numero di produttori e […]","og_url":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/","og_site_name":"Servotecnica","article_published_time":"2017-09-03T11:33:55+00:00","article_modified_time":"2023-05-01T18:04:05+00:00","og_image":[{"width":1200,"height":633,"url":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/blog-general.jpg","type":"image\/jpeg"}],"author":"Servotecnica","twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Scritto da":"Servotecnica","Tempo di lettura stimato":"5 minuti"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/","url":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/","name":"Optical Encoders vs. Inductive Encoders - Servotecnica","isPartOf":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#website"},"primaryImageOfPage":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#primaryimage"},"image":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#primaryimage"},"thumbnailUrl":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp","datePublished":"2017-09-03T11:33:55+00:00","dateModified":"2023-05-01T18:04:05+00:00","author":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a"},"breadcrumb":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#breadcrumb"},"inLanguage":"it-IT","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/"]}]},{"@type":"ImageObject","inLanguage":"it-IT","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#primaryimage","url":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp","contentUrl":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp","width":1200,"height":633},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/encoder-ottici-vs-encoder-induttivi\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"Home","item":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"Optical Encoders vs. Inductive Encoders"}]},{"@type":"WebSite","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#website","url":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/","name":"Servotecnica","description":"Servotecnica","potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/?s={search_term_string}"},"query-input":{"@type":"PropertyValueSpecification","valueRequired":true,"valueName":"search_term_string"}}],"inLanguage":"it-IT"},{"@type":"Person","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a","name":"Servotecnica","image":{"@type":"ImageObject","inLanguage":"it-IT","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/#\/schema\/person\/image\/","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g","contentUrl":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g","caption":"Servotecnica"},"sameAs":["https:\/\/servotecnica.com"]}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5446","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5446"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5446\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7019,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5446\/revisions\/7019"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12154"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5446"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5446"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5446"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}