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Qu'est-ce que le vernier ?
Rappel historique
Le vernier fut inventé en 1631 par le mathématicien Franc-Comtois Pierre Vernier.
Le vernier, du nom de son inventeur, est une réglette graduée apposée sur les pieds à coulisse et certains plateaux diviseurs (mesures d’angles).
L’objectif de la graduation du vernier est d’augmenter la précision de la lecture. Ainsi avec un pied à coulisse gradué au 1/50 on peut évaluer une mesure avec une précision de 0.02 mm avec beaucoup d’expérience et de doigté.
Pour cela le vernier à une graduation de 49 mm divisés en 50 parties ce qui donne 49/50=0.98 mm pour chaque partie.
Vernier angulaire (plateau diviseur)
Vernier linéaire (pied à coulisse)
La lecture angulaire sur les plateaux diviseurs fonctionne sur le même principe.
Les caractéristiques à retenir de ces instruments de mesure linéaire et angulaire sont :
- Leur PRÉCISION pour des instruments purement MÉCANIQUES
- Leur valeur qui donne toujours une valeur ABSOLUE
- Leur durée de vie (si utilisés avec précaution et soin)
- Leur faible besoin en entretien
Principe du procédé VERNIER adapté au codeur optique
Etage monotour
Notre nouveau codeur absolu mono et multitours CAMO58 utilise le principe du vernier pour la lecture du disque optique.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
Disque optique à 3 pistes
Un disque optique codé sur trois pistes, inspiré du procédé Vernier, permet de générer trois signaux de forme sinus/cosinus différentiels d’un nombre de points (par exemple la piste extérieure de 250 traits par tour, la piste au centre de 256 traits par tour et la piste à l’intérieur de 240 traits par tour) optimalement repartis. Un réticule de forme géométrique optimisée est collé sur le lecteur de photo-diode pour fournir un code exploitable par un interpolateur de très grande résolution, pouvant aller jusqu’à 23 bits, (8 388 608 points) en code Binaire ou en Gray.
Grâce à ce principe de lecture nous pouvons garantir le bon fonctionnement de notre codeur absolu mono et multitours CAMO58 à des températures de 120°C .
Exemple de signaux issus d’une lecture de disque codée selon le principe Vernier (nonius) :
Jaune = 256 sinus par tour
Bleu = 250 sinus par tour
Magenta = 240 sinus par tour
On constate un faible décalage entre le signal jaune et bleu alors qu’entre le signal jaune et magenta le décalage est beaucoup plus prononcé.
Etage multi tour
C’est bien connu, l’étage monotour d’un codeur absolu ne permet de générer des codes que sur 360°.
Mais dans bons nombres de secteurs, dans l’industrie, le médical, ainsi que beaucoup d’applications aéronautiques et militaires, il faut compter bien au-delà de 360°.
C’est pour cela que nous avons ajouté sur notre CAMO58 un étage de comptage de tours.
Cet étage de comptage de tours est constitué d’un réducteur robuste avec un rapport de 1/65536 (16 bits) c’est-à-dire que quand le dernier aimant aura fait un tour complet, l’arbre d’entrée (axe primaire) aura fait 65536 tours complets.
Les pignons et roues dentées de notre réducteur sont usinés en laiton et la denture est taillée avec une fraise mère pour garantir une précision et une robustesse optimale.
Grâce à ces soins particuliers de l’usinage nous pouvons atteindre des vitesses de rotation allant jusqu’à 10 000 tours par mn.
Les composants de détection du comptage du nombre de tours sont des capteurs à effet HALL câblés en série. Ainsi le groupe de 4 capteurs à effet HALL constitue un registre à décalage qui communique avec l’étage absolu mono tour par une liaison série.
Réducteur de 1/65536 tours (16 bits)
