Encodeur optique : principe de fonctionnement
Le codeur optique est le type le plus courant dans l’automatisation industrielle. Il utilise la lumière pour détecter la position angulaire de l'arbre avec une très grande précision et sans contact physique.
Composants principaux
- Source lumineuse (LED) : une LED infrarouge émet un faisceau de lumière collimatée vers le disque. Le choix de l'infrarouge réduit les interférences de la lumière ambiante.
- Disque codeur (disque code) : un disque en verre ou en plastique avec un motif de marquages opaques et transparents. Le motif détermine le type d'encodage (incrémental avec des lignes équidistantes, absolu avec code Gray ou binaire).
- Photodétecteurs : Des photodiodes ou phototransistors positionnés derrière le disque détectent la lumière passant à travers les zones transparentes. Ils génèrent un signal électrique proportionnel à l'intensité lumineuse.
- Électronique de conditionnement : un circuit ASIC amplifie les signaux analogiques des photodétecteurs, les convertit en ondes carrées numériques avec des seuils précis et les formate dans la sortie souhaitée (TTL, Line Driver, Push-Pull).
- Haute résolution : jusqu'à 65 536 ppr (16 bits) pour un seul tour
- Aucun contact mécanique : pas d'usure, durée de vie quasi illimitée
- Excellente linéarité : erreur < ±0,01° sur les codeurs de précision
- Réponse haute fréquence : jusqu'à 300 kHz
- Sensibilité à la contamination (poussière sur le disque)
- Plage de température limitée par rapport au magnétique
- Une plus grande complexité de construction
Le processus de lecture
Lorsque l’arbre tourne, le disque tourne avec lui. Les zones opaques bloquent la lumière, les zones transparentes la laissent passer. Les photodétecteurs génèrent un signal sinusoïdal qui est converti en impulsions numériques. Deux capteurs décalés de 90° (quadrature) permettent de déterminer le sens de rotation.
Avantages de la technologie optique
Limites
Applications idéales
Machines-outils CNC, robots, instruments de mesure de précision, systèmes de vision, caméras motorisées, antennes paraboliques.




