Elektromos lineáris aktuátorok pozíciós visszajelzéssel Az elektronika lenyűgöző mozgások végrehajtására képes különféle alkalmazásokban. De pontosan mi is az a visszacsatolt lineáris aktuátor, és milyen példaalkalmazások vannak, ahol teljes mértékben kihasználták a bennük rejlő lehetőségeket? Ebben a cikkben elmélyedünk a visszacsatolt aktuátorok sajátosságaiban, és áttekintünk néhány példaalkalmazást, például egy automatizált ablakot, egy emberi erővel hajtott járművet és egy hattengelyes platformot.
Mik azok a visszacsatoló aktuátorok?
A feedback actuator is a type of linear actuator that incorporates positional feedback, making it adaptable to applications where a closed-loop system is needed. A closed-loop system involves reading the output signal of a system by using a sensor and passing that signal to a controller. The controller determines the error value of the signal and sends a correction signal back through the system. This feedback correction continues until the error signal is within an acceptable range.
Egy potenciométeres visszacsatolással rendelkező lineáris aktuátort használnak a pozíció leolvasására egy aktuátor (rendszer) ciklus közben. A vezérlő lehet például egy Arduino. Modelljeink közé tartozik a PA-04-HS amely Hall-effektus visszacsatolást használ, és a PA-14P és PA-17-POT amelyek 5 VDC bemeneti feszültséget igénylő potenciométereket használnak. A potenciométeres modellek feszültségjelet adnak ki, amely növekszik, amikor a működtető kinyúlik, és csökken, amikor visszahúzódik. A visszacsatolt lineáris működtetőt Hall-effektusú működtetőnek, potenciométeres működtetőnek vagy potenciométeres visszacsatolással rendelkező lineáris működtetőnek is nevezhetjük.
Visszajelzés okai
Sok alkalmazáshoz zárt hurkú rendszerre lehet szükség a váratlan zavarok korrigálásához az aktuátorok autonóm vezérlése során. Ahogy korábban említettük, egy zárt hurkú rendszerhez olyan eszközre van szükség, amely pozícióinformációkat továbbít. A visszacsatolás ebben az esetben lehetővé teszi az információk továbbítását a vezérlőrendszerhez, és nagyobb ismétlési pontosságot biztosít.
Például egy aktuátor időzítőkkel történő, pontos és precíz ciklikus indítása a kívánt pozíciók eléréséhez csak akkor lehetséges, ha nincsenek olyan zavaró tényezők, amelyek befolyásolhatják az aktuátor mozgását az idő múlásával. Előfordulhatnak olyan esetek, amikor egy hordozható 12 VDC-s akkumulátor valamivel alacsonyabb feszültséget szolgáltathat, mint kezdetben, ami csökkentené az aktuátor sebességét, miközben az időzítő nem változtatja az időzítést ennek a zavarnak a korrigálására. A terhelés és a szélellenállás hirtelen változásai szintén zavart okozhatnak az aktuátor mozgási sebességében, amelyet az előre programozott időzítők nem tudnak figyelembe venni.
A visszacsatolás szükséges a működtető jelének továbbításához a lineáris működtető pozíciójának szabályozásához és a zavaró tényezők korrigálásához. A pozíció leolvasásával a vezérlőrendszer képes meghatározni, hogy a kívánt pozíciót elérte-e, és a működtetőket addig ciklikusan működteti, ameddig az a kívánt eredmény eléréséhez szükséges. A PA-14P-ben található potenciométereink (lásd alább) olyan eszközök, amelyek 0 és 5 VDC közötti jelek kimenetével biztosítanak visszacsatolást.
Potenciométer készlet - PA-14P modellek (PRT-14P-50)
Visszacsatoló aktuátorok alkalmazásai
A visszacsatolással rendelkező lineáris aktuátorok számos különböző alkalmazásban felhasználhatók. Néhány példa erre az otthonautomatizálás, a prototípusgyártás és a robotika.
Automatizált ablakdemó
Otthoni automatizálás esetén a PA-14P pozíció-visszajelzése felhasználható annak biztosítására, hogy a működtető pontosan a kezelő kívánt pozíciójában nyissa és zárja az ablakot. A pozíció-visszajelzés azt is biztosítja, hogy a működtető ne nyúljon túl, és ne repessze meg az ablakokat, ha a lökethossz kissé túl hosszú. Tekintse meg az alábbi videót egy automatizált ablakbeállítás demójáról.
Emberi erővel működő jármű
Az egyik általunk támogatott projekt, amely egy potenciométeres visszacsatolással ellátott lineáris aktuátort használt, az Ember Erőátviteli Jármű prototípus. A pozícióinformációk egy Arduino Uno, egy aktuátor képes visszahúzódni és kinyúlni a rugófeszültség változtatásához szükséges legjobb helyzetekbe, hogy maximalizálja az emberi erővel hajtott prototípus jármű hatékonyságát.
Hattengelyes platform
Ebben a projektben egy nagy sebességű, visszacsatolt lineáris aktuátort használnak. A potenciométeres visszacsatolással ellátott lineáris aktuátor lehetővé teszi a Stewart platformon, például a hattengelyes platformon található jobb pontosságot, precizitást és ismételhetőséget. Az UBC Mérnöki Fizika Tanszékének ez a projektje érdekes és interaktív élményt nyújt a lineáris mozgásvezérlés, valamint a robotikában szerepet játszó fizika megismerésére.
A teljes felépítést itt tekintheti meg: Oktatóeszközök
Következtetés
Összefoglalva, a visszacsatolással rendelkező lineáris aktuátor nagyobb pontosságot, precizitást és ismételhetőséget tesz lehetővé az alkalmazások számára. A visszacsatolás különösen hasznos azoknál az alkalmazásoknál, amelyek váratlan zavarokkal szembesülnek, vagy amelyeknek pozícióinformációkra van szükségük ahhoz, hogy ennek megfelelően állítsa be magát.
Ha további segítségre van szüksége, vagy további kérdései vannak a visszacsatoló aktuátorokkal kapcsolatban, hívjon minket az 1-800-676-6123 telefonszámon, vagy írjon nekünk e-mailt a következő címre: sales@progressiveautomations.com.