Resolver: un altro modo di dire encoder – Tips&Tricks

Cosa sono gli encoder?

Gli encoder ottici, che sono dispositivi rotativi in grado di fornire impulsi corrispondenti alla posizione angolare del loro asse rotante, ma anche a velocità di rotazione e accelera­zione. Per rilevare la rotazione esistono dispositivi analoghi che sfruttano le tec­niche capacitiva e induttiva; in quest’ul­timo caso si tratta del resolver, un tipo di trasduttore di spostamento induttivo, elettromeccanico, che permette la misu­ra di spostamenti angolari attraverso il rilevamento della variazione del flusso di induzione magnetica, concatenato con un solenoide, in funzione della posizione del solenoide stesso rispetto al rotore.

Cosa è un resolver?

Il resolver è alimentato in corrente alter­nata e, a differenza dell’encoder, fornisce un segnale analogico alternato, la cui ampiezza è proporzionale all’angola­zione misurata. Tipicamente, per come è costruito, nella sua forma di base il resolver rileva una rotazione entro 180°; ciò si comprende considerando che il sensore è formato da una bobina fissa (statore) e una o due rotanti solidali con l’albero. Esistono resolver più complessi, dotati di più avvolgimenti che permet­tono di rilevare l’angolo giro (rotazione completa).

Sostanzialmente il resolver è un trasfor­matore utilizzato per misurare l’angolo di rotazione e sovente si presenta come un motore elettrico, con uno o più avvol­gimenti in rame sullo statore e un rotore fatto di lamierini in metallo. L’accoppia­mento induttivo tra gli avvolgimenti del trasformatore varia in funzione dell’an­golo di inclinazione del rotore rispetto allo statore, pertanto se si alimenta lo statore con un segnale in corrente alternata e si misura la tensione degli avvolgimenti del rotore, si ottiene un segnale elettrico in corrente alternata la cui ampiezza è proporzionale all’angolo formato dal rotore con gli avvolgimenti, giacché cambia l’intensità del flusso concatenato.

Anche se sono disponibili molte varianti e tipi diversi, un tipico resolver ha tre avvolgimenti sullo statore: uno che fa da primario e viene alimentato a cor­rente alternata e due che sono i secon­dari. Questi avvolgimenti sono realizzati con filo di rame e di solito sono formati sull’elemento stazionario del resolver (lo statore).

Schema resolver

Nell’immagine sopra è schematizzato il resolver del genere e come si vede il suo rotore è rettilineo a due poli salienti; ne deriva che quan­do è allineato, ossia si trova sull’asse del primario e di un secondario, viene trasferito il massimo flusso magnetico dal primario al secondario, quindi la tensione indotta ai capi di quest’ultimo è massima; invece quando l’asse è per­pendicolare il flusso è minimo, giacché dipende dal coseno dell’angolo, che a 90° vale 0. La tensione sul secondario perpendicolare è quindi nulla.

Nel caso dell’encoder in figura, es­sendoci due secondari ortogonali tra loro, alimentando il primario con una tensione sinusoidale si otterranno le due tensioni d’uscita (sui secondari) proposte dal grafico: una forma d’onda sinusoidale ed una cosinusoidale. Come si vede, il rapporto tra i segnali varia in base all’angolo, il che permette di dedurre da esso di quanto sta ruo­tando il rotore.

Quale è il suo principale utilizzo?

Il resolver è realizzato in molte varianti e viene impiegato in controlli di processo industriale, robot industriali, macchine utensili, strumenti di misura, plotter, ma anche nelle trasmissioni delle moderne automobili.

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