Des mesures de position transmises rapidement... et surement

摘要

Liaisons analogiques, numeriques, serie synchrones ou asynchrones, interfaces paralleles TTL ou push-pull, bus de terrain... il existe un large choix d'interfaces permettant de transmettre les mesures de position du capteur au systeme d'acquisition. Cet univers est en perpetuel developpement. C'est ainsi que le concept EnDat d'Heidenhain est en train d'effectuer une reelle percee dans l'industrie. Des constructeurs majeurs de machines-outils, de commandes numeriques, de moteurs et de variateurs de vitesse l'ont adopte. Son interet? Une transmission plus rapide et plus sure des donnees, un diagnostic a distance, une fiche technique electronique embarquee, etc. Pour controler un deplacement angulaire, connaitre le sens de rotation d'un arbre, determiner la position d'un outil ou encore sa vitesse de deplacement... ce ne sont pas les methodes qui manquent. Le plus souvent, on utilise des systemes de mesure lineaires ou angulaires bases sur un principe optique. Ces capteurs (ou codeurs) sont des systemes de mesure incrementaux ou absolus. Ils integrent des disques graves de traits alternativement opaques et transparents, et balayes par un systeme photoelectrique. La difference se situe alors dans le mode de lecture du disque. Tandis que les systemes incrementaux sont bases sur le comptage d'un certain nombre d'impulsions par rapport a un point de reference, les capteurs absolus traduisent directement en information binaire la position qu'ils mesurent. Ils sont donc capables de delivrer une valeur de position des la mise sous tension de l'appareil, sans qu'il soit necessaire de rechercher une position de reference ou de deplacer l'axe de la machine. Il existe ensuite differentes methodes permettant de transmettre cette information de position du capteur a l'electronique d'acquisition et de traitement (pour les asservissements). La plus "intuitive" est d'utiliser une liaison parallele. A l'origine, les bits donnes par la position du codeur constituent en effet une information parallele, qui se presente sous la forme d'impulsions arrivant toutes en meme temps au niveau de l'electronique. La liaison parallele est rapide et souvent avantageuse, notamment lorsqu'il faut transmettre l'information sur de petites distances (jusqu'a une trentaine de metres). Mais elle presente un inconvenient de taille : il y a autant de fils a cabler que de bits de sortie. On comprend alors le cout et la complexite engendres par le cablage des que la resolution du codeur devient relativement elevee. Un codeur de 25 bits, par exemple, necessite de raccorder 25 fils... Pour pallier cette limitation, on utilise alors des liaisons serie. Les bits donnes par la position du codeur sont convertis en un signal serie qui est emis de maniere synchrone ou non par rapport a un signal d'horloge. En d'autres termes, le codeur donne une information a chaque "top" du signal d'horloge (dans le cas de la liaison serie synchrone), ou uniquement lorsqu'il est interroge par la commande (pour la liaison asynchrone)...