Při správné implementaci může polohová zpětná vazba umožnit synchronní pohyb více aktuátorů, použití přednastavených paměťových pozic a pohyb s vyšší přesností a precizností. Optické enkodéry i Hallovy senzory jsou oblíbené pro čtení polohové zpětné vazby motoru s dobrou přesností; každá možnost zpětné vazby však nabízí různé výhody, které mohou určité aplikace upřednostňovat před jinými. Tento článek porovná důležité aspekty optických enkodérů a Hallových senzorů, jako je jejich fungování, jejich oblíbené aplikace a jejich výhody a nevýhody, aby vám pomohl určit, která možnost zpětné vazby nejlépe vyhovuje vašim potřebám.
Optické enkodéry: Funkce a aplikace
Optické enkodéry jsou typem zpětnovazebního zařízení pro měření polohy hřídele motoru, které využívá fotosenzory k detekci světelných paprsků procházejících štěrbinami vnitřního rotujícího disku. Fotosenzor funguje jako přijímač a generuje elektrický impuls pokaždé, když světlo projde průhlednými značkami štěrbiny, což v průběhu času vytváří obdélníkový průběh. při počítání řetězce impulsů.
Počítáním těchto impulsů může samostatný externí ovladač sledovat informace, jako je aktuální poloha motoru, rychlost a počet dokončených otáček. To poskytuje přesnou zpětnou vazbu, kterou lze poté použít k řízení pohybu motoru, který pohání... lineární aktuátorVzhledem k jejich velmi vysoké úrovni přesnosti a rychlosti jsou optické enkodéry oblíbenými zpětnovazebními zařízeními v případech použití, jako jsou:
- CT systémy
- Laboratorní vybavení
- Lékařské přístroje
- Spektrometry
- Odstředivky
Výhody a omezení optických enkodérů
Výhody
- Vysoké rozlišení: Optické enkodéry mohou poskytovat velmi vysoké rozlišení, což umožňuje přesné snímání polohy.
- Přesnost: Optické enkodéry nabízejí velmi vysokou přesnost snímání polohy, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují přesná měření.
- Bezkontaktní: Snímání na bázi světla nevyžaduje fyzický kontakt mezi kodérem a snímacím prvkem, což snižuje opotřebení a prodlužuje životnost optických kodérů.
- Vysoká rychlost: Optické enkodéry mohou pracovat při vysokých rychlostech, což z nich činí ideální volbu pro aplikace, které vyžadují rychlé snímání polohy bez kompromisů v přesnosti.
Nevýhody
- Náchylné na faktory prostředí: „Zorná linie“ světelných zdrojů optických enkodérů může být před dosažením interního přijímače ovlivněna prachem, nečistotami a dalšími faktory prostředí, což může snížit jejich přesnost a preciznost.
- Složitá instalace: Optické enkodéry vyžadují pečlivé seřízení a instalaci, aby bylo zajištěno přesné měření, což může být časově náročný a náročný proces.
- Křehkost: Ve srovnání s jinými typy zpětnovazebních mechanismů jsou optické enkodéry navrženy s tenkými skleněnými disky a plasty, které jsou křehčí a náchylnější k poškození při mechanickém namáhání nebo vibracích.
Ponoření se do Hallových senzorů: Principy a použití
Teorie Hallova jevu Edwin Hall (který Hallův jev objevil) tvrdil, že kdykoli je magnetické pole aplikováno ve směru kolmém k toku elektrického proudu ve vodiči, indukuje se rozdíl napětí. Toto napětí lze použít k detekci, zda se Hallův senzor nachází v blízkosti magnetu. Připojením magnetu k rotující hřídeli motoru mohou Hallovy senzory detekovat, kdy je hřídel s nimi rovnoběžná. Pomocí malé desky plošných spojů lze tuto informaci vydávat jako obdélníkový signál podobně jako optické enkodéry.
Je běžné, že desky plošných spojů s Hallovým efektem mají 2 senzory, což má za následek kvadraturní výstup, kde dva signály stoupají a klesají, jak se elektromotor otáčí s fázovým posunem 90°. Počítáním těchto pulzů a sledováním, který z nich přijde první, můžete určit směr otáčení motoru. Frekvence těchto pulzů se liší v závislosti na naší nabídce různých modelů objednaných na zakázku. elektrické lineární aktuátory, nicméně, naše PA-04-HS nabízí zpětnou vazbu z Hallova senzoru ihned po instalaci. Dobrá přesnost v kombinaci s robustností, kterou Hallovy senzory dosahují, je činí oblíbenými v případech použití, jako jsou:
- Automobilové aplikace
- Ergonomické stoly pro domácnosti a kanceláře
- Sledování slunečního záření a obnovitelné zdroje energie
- Námořní aplikace
- Průmyslový/těžký výtahový systém
Silné stránky a slabé stránky Hallových senzorů
Výhody
- Bezkontaktní snímání: Hallovy senzory také nevyžadují fyzický kontakt se svým Hallovým snímacím prvkem, což snižuje opotřebení a prodlužuje životnost zařízení.
- Robustnost: Hallovy senzory jsou robustnější a odolnější vůči vlivům prostředí, jako je prach, nečistoty a vibrace, což zvyšuje jejich celkovou spolehlivost v aplikacích s náročnými provozními podmínkami.
- Jednoduchá instalace: Hallovy senzory se relativně snadno instalují a vyžadují méně seřízení ve srovnání s optickými enkodéry.
- Nižší náklady: Hallovy senzory mají obecně dostupnější cenu ve srovnání s optickými enkodéry.
Nevýhody
- Nižší rozlišení: Hallovy senzory mají obvykle nižší rozlišení ve srovnání s optickými enkodéry, což může omezit jejich vhodnost pro aplikace vyžadující velmi vysokou přesnost.
- Omezená rychlost: Hallovy senzory mají více omezení, pokud jde o maximální rychlost, při které dokáží přesně snímat polohu.
- Magnetické rušení: Vnitřní magnety Hallových senzorů mohou být ovlivněny magnetickým rušením zvenčí, což v určitých prostředích ovlivňuje přesnost a spolehlivost zpětné vazby.
- Teplotní citlivost: Magnetické vlastnosti Hallových senzorů mohou být ovlivněny teplotními kolísáními, což může v aplikacích s velkými změnami teplotního rozsahu vyžadovat dodatečnou kompenzaci nebo kalibraci.
SHRNUTÍ
Optické enkodéry a sál efektové senzory jsou oblíbenou volbou pro odečítání polohové zpětné vazby, nicméně si musíme být vědomi jejich rozdílů, zejména jejich výhod a nevýhod. Při výběru mezi optickými enkodéry a sál efektové senzory, je důležité najít vhodnou rovnováhu mezi přesností, trvanlivostí, složitostí a cenou, která vám nejlépe vyhovuje.
Jako jeden z předních dodavatelů elektrických lineárních pohonů nabízí společnost Progressive Automations špičkovou flexibilitu, kvalitu, podporu a zkušenosti v terénu, abychom splnili všechny vaše potřeby. Máte-li jakékoli další dotazy ohledně toho, co můžeme nabídnout, neváhejte se na nás obrátit! Jsme odborníci v tom, co děláme, a chceme zajistit, abyste pro svou aplikaci našli ta nejlepší řešení.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123
