Se zlepšením stupně automatizace různých průmyslových odvětví je význam kontroly cvičení stále výraznější.Za účelem účinného řízení motoru je nezbytné popsat kontrolní vstup rychlosti a polohy.Existuje však mnoho technologií, které si tento snímání uvědomují, a každá technologie má různé vlastnosti a scénáře aplikací.

Tento článek bude více než technologií snímání a diskutovat o důvodech jejich výběru.Poté porozumíme některým z nejnovějších zařízení na trhu.

Aplikace snímání polohy

Aby se zlepšila přesnost, zlepšila výnosy a snížilo provozní náklady, bylo automatizováno mnoho procesů, které vyžadovaly ruční provoz, což rychle zvýšilo aplikace pro snímání umístění.Ve skutečnosti, pokud existuje určitá forma cvičení, je třeba, aby senzor poskytl informace o umístění ovladači.

Průmyslová 4.0 dosáhla mnoho pokroku v oblasti automatizace.Technologie robotů se stává stále populárnějším a operace „bezpilotní“ je dosažena všeho -weather a nebude to únava ani nedělat chyby -to vyžaduje, aby každý pohybový hřídel byl vybaven senzorem.Totéž platí pro „kolaborativní roboty“ pracující s lidmi v tradičních továrnách.

Dnes je mnoho částí vyrobeno pomocí strojního stroje pro stroj -některé stroje CNC (CNC), některé používají laserové řezací stroje a některé používají 3D tiskárny.Všechny tyto stroje mají komponenty aktivity, které vyžadují přesné ovládání polohy, aby splnily cíle kvality.Po zpracování dílů je obvykle transportován automatizovaným manipulací s materiálem nebo dopravním pásem, který také vyžaduje funkci snímání polohy.

Při příležitostech mimo továrnu potřebuje mnoho míst také kontrolu polohy, jako jsou ta velká zdravotnická zařízení, která mohou pacienty nebo skenery pohybovat.Kromě toho mohou roboti provést chirurgický zákrok, což také vyžaduje velmi přesnou kontrolu.

V oblasti dopravy zahrnuje každá aplikace cvičení.Ať už se jedná o tradiční dopravu, jako jsou vlaky, zemědělské stroje, stavební stroje nebo vznikající aplikace, jako jsou autonomní mobilní roboty (AMR) a tisíce dronů ve skladu, je nutné snímání polohy.

Se všemi metodami jízdy (ICE), čistým elektrickým pohonem (EV) a hybridní energií) se vyvíjejí ve směru elektrifikace .Aby se tyto systémy fungovaly normálně, musí být informace o poloze pedálu škrticí klapky (akcelerátor) přenášeny do elektronické řídicí jednotky (ECU) nebo informace o umístění volantu do řídicího systému řízení.

Vzhledem k tomu, že se elektronická ovládání rozšiřuje na téměř všechny aspekty provozu vozidla, technologie snímání polohy se také široce používá ve složkách zavěšení (pro zploštění/ovládání jízdy), sestavení výkonu a elektrických oken, střešních oknech, zámcích dveří a dalších aspektech.

Porovnání technologie snímání polohy

Snížení rotující pozice používá hlavně tři technologie -technologie, magnetismus a indukční technologie.

Optický kodér je obvykle považován za nejpřesnější (i když ne ve všech případech). .

Obrázek 1: Mezi hlavní metody snímání rotující polohy patří optická, magnetická a induktivní technologie

Obecně se tento druh zařízení používá k potřebě aplikací s vysokou kontrolou, jako jsou přesné roboty a strojní nástroje, jako jsou CNC soustruhy nebo laserové řezací stroje.Ačkoli jsou vysoce přesné a nejsou citlivé na magnetická pole, jsou snadno ovlivněny vibracemi a nečistotami na disku, což může způsobit selhání.

Magnetické kodéry jsou často nízká -ackuracy a používají se hlavně k aplikaci velmi citlivých nákladů.Vystupují dobře v nepřítomnosti vibrací a znečištění, ale vnější magnetické pole bude mít na něj významný dopad, což omezuje jejich rozsah aplikace.

Přesnost kodéru induktoru je lepší než magnetický kodér, který vydrží vysoké stupně vibrací a znečištění a není citlivý na magnetické pole.Mezi další výhody patří: dobrá opakování, ne citlivá na teplotu, malý počet zařízení, malá velikost a není potřeba materiálů vzácných zemin (tj. Magnet).

NCS32100 Senzor duálního induktivní polohy

Onsemi's NCS32100 Duální induktivní polohová snímač dosahuje vynikající přesnost nekontaktní polohy prostřednictvím dvou jednoduchých a inovativních disků PCB s přesností +50 centů nebo mechanickou rotací 0,0138 stupňů.Jeden PCB je upevněn na motorovém statoru (statická část), zatímco další PCB s jedinou silouchem je upevněn na rotoru nebo hřídeli.Dvě PCB umístěné paralelně, oddělené od 0,1 mm do 2,5 mm uprostřed.NCS32100 se nachází na PCB Stator.

Tloušťka (duální) vodivé kabeláž nebo tisk cívky na dvou discích.Článek 3 Vodivá trasová čára se nazývá excitační cívka, vytištěná na PCB Stator.NCS32100 odešle 4MHz sinusovou vlnu do excitační cívky, aby generovala elektromagnetická pole kolem excitační cívky stator.Podle zákona Faradayovy interakce se hrubá cívka rotoru protíná elektromagnetické pole a energie je spojena do cívky rotoru za vzniku víru.

Současně se cívka tloušťky statoru připojuje až k osmi vstupům přijímačů NCS32100.Když se rotor otáčí, vír rotoru naruší statoru, aby přijala cívku.NCS32100 zpracovává tyto interference prostřednictvím proprietárního algoritmu interního DSP (procesor digitálního signálu), čímž měří polohu rotoru.

Obrázek 2: Duální induktivní technologie poskytuje vysoký výkon prostřednictvím jednoduchých řešení

S 40mm senzorem PCB může NCS32100 dosáhnout přesnosti polohy ± 50 centů rychlostí 6 000 ot / min v případě obětování určité přesnosti, rychlost je až 45 000 ot / min.Na základě většího senzoru PCB nebo přesného rotoru a statoru může dosáhnout vyšší přesnosti v rocích +/- 10.

Toto jednoduché řešení musí použít pouze malé množství elektronických zařízení k zajištění malé velikosti a nízkých nákladů.Kromě toho je zcela citlivý na kolísání teploty, znečištění a vnější magnetická pole.

Řešení integrace indukční technologie

NCS32100 společnosti Ansonami podporuje senzory polohy s vysokou nadměrnou rotací určené pro průmyslové aplikace a prostředí.Jedná se o absolutní polohové zařízení, které může určit umístění bez cvičení.NCS32100 může také vypočítat rychlost rychlostí 45 000 ot / min.

Při rychlosti až 6 000 ot / min poskytuje NCS32100 úplnou přesnost ± 50 centů, což je srovnatelné s výkonem mnoha optických kodérů.Toto zařízení také integruje ARM?

Kalibrace NCS32100 umožňuje senzoru dosáhnout samo -kalibrace prostřednictvím jediného příkazu.Nemusí se odkazovat na kodér.Všechny kalibrační koeficienty jsou uloženy v paměti ne -easy -to -loss (NVM).

Typická optická roztoky vyžadují celkem tři desky PCB -optical, stator PCB a LED pohoncí PCB a všechny funkce vyžadují asi 100 zařízení.

Obrázek 3: Duální induktivní technologie je srovnatelná s optickou technologií v přesnosti a složitost a náklady jsou nižší než posledně jmenované

Naproti tomu pouze dvě PCB založené na roztoku NC32100: Rotor je PCB s jednou vrstvou, která neobsahuje žádné zařízení, a propojená PCB obsahuje pouze 12 zařízení.

V automobilových aplikacích, i když jsou důležité náklady a spolehlivost, je bezpečnost ještě důležitější, zejména v aplikacích, jako je řízení nebo brzdění.ANSONMI's CAR -level Absolute Position Sensor NCV77320 splňuje standard ISO26262 a je navržen speciálně pro tyto klíčové aplikace aplikací.Přesnost polohy NCV77320 je 194,3 rohů nebo mechanická rotace 0,0539 stupňů (konkrétně závisí na geometrickém tvaru PCB), hlavně proto, že má pouze 3 vstupy přijímačů a NCS32100 má vstupy 8 přijímačů vstupů a NCV77320 nepodporuje vstup Konfigurace PCB konfigurace PCB s jemnou cívkou EssenceJak NCV77320, tak NCS32100 lze spustit jako rotační kodér nebo lineární kodér.

Aplikace NCV77320 zahrnují senzory pedálu brzdových pedálů, senzory pedálu škrticí klapky, senzory umístění motoru, senzory brzdového systému, vodorovné senzory, senzory převodovky, senzory polohy škrticí klapky a senzory výztuhy výfukových plynů.

Stejně jako NCS32100, NCV77320 není citlivý na znečištění, změny teploty a rušení magnetického pole a lze jej použít v automobilovém prostředí -40oc až +150oc.

NCV77320 může běžet rychlostí až 10 800 ot / min a komunikovat s podpůrným MCU prostřednictvím odesílaného, ​​SPI nebo analogového rozhraní.