Codeur linéaire optique

Le fonctionnement d’un codeur linéaire optique repose sur l’interaction entre une règle linéaire et une tête de lecture.

• La règle optique : elle peut être constituée d’une échelle de verre gravée ou d’un ruban de mesure métallique. Elle comporte des divisions appelées pas de graduation, qui servent de repères lors de la détection.
  
• La tête de lecture optoélectronique : elle contient une LED infrarouge et un système de phototransistors. Lorsque la lumière traverse ou est réfléchie par les repères de la règle, elle génère un signal incrémental ou un signal absolu.
• Le traitement du signal : la lumière modulée est convertie en impulsions électriques. Ces impulsions forment un train d’impulsions correspondant au déplacement. Selon la configuration, le signal peut être délivré sous forme analogique ou numérique, grâce à des circuits de sortie de type push-pull ou line driver.
• L’exploitation de la donnée : un contrôleur de mouvement ou un afficheur de position numérique décode les signaux pour afficher ou ajuster la mesure de position. Dans le cas d’un signal absolu, la position est immédiatement disponible, tandis qu’un signal incrémental nécessite un point de référence pour définir la position initiale.
  

La conception sans contact réduit l’usure mécanique et limite les erreurs liées aux vibrations, aux chocs ou à la dilatation thermique. Les modèles protégés par un boîtier atteignent une étanchéité renforcée (IP65, IP67). Ils assurent un usage fiable même en présence de poussière, d’huile ou de projection d’eau. Certains dispositifs adoptent une structure modulaire, permettant d’adapter la longueur de règle et de faciliter l’alignement lors de l’installation.

Le codeur linéaire optique trouve son utilisation dans plusieurs domaines :

• Dans les machines-outils, comme les centres de fraisage et de tournage, il permet de suivre la position d’un axe linéaire et d’améliorer le contrôle de mouvement. Associé à un contrôle d’asservissement, il assure la répétabilité des trajectoires en limitant les erreurs liées à la dilatation thermique ou aux jeux mécaniques. 
• En métrologie et dans les laboratoires, il est employé comme capteur de déplacement linéaire afin de garantir la fiabilité des mesures sur des bancs d’essai et des instruments de contrôle dimensionnel, où l’on privilégie des règles optiques en verre ou en acier à faible dilatation pour leur stabilité.
• Dans le domaine de l’automatisation industrielle, il est intégré à des systèmes de codage et de mesure pour assurer le positionnement de robots ou de convoyeurs. Sa capacité à fonctionner dans des environnements exposés à la poussière, aux chocs et aux projections d’huile contribue à sa robustesse mécanique dans les ateliers. 
• Enfin, en électronique et en micro-usinage, la lecture optoélectronique, rendue possible par des phototransistors et une LED infrarouge, permet de générer un train d’impulsions précis. Dans ce contexte, l’utilisation d’un codeur absolu garantit une disponibilité immédiate de la position sans nécessité de point de référence. Ce principe est utilisé dans les équipements de semi-conducteurs où chaque variation doit être mesurée avec une résolution élevée. 

Ainsi, le codeur linéaire optique s’impose dans toutes les situations nécessitant une lecture numérique ou lecture analogique d’un mouvement rectiligne, avec une attention particulière à la plage de mesure et à la vitesse de lecture.