Mit der Verbesserung des Automatisierungsgrades verschiedener Branchen wird die Bedeutung der Trainingskontrolle immer deutlicher.Um den Motor effektiv zu steuern, ist es wichtig, den Steuereingang von Geschwindigkeit und Position zu beschreiben.Es gibt jedoch viele Technologien, die diese Erkennung realisieren, und jede Technologie hat unterschiedliche Merkmale und Anwendungsszenarien.

Dieser Artikel wird unterschiedlicher die Erfassungstechnologie sein und die Gründe für die Auswahl diskutieren.Wir werden dann einige der neuesten Geräte auf dem Markt verstehen.

Positionsempfindungsanwendung

Um die Genauigkeit zu verbessern, die Erträge zu verbessern und die Betriebskosten zu senken, wurden viele Prozesse, die einen manuellen Betrieb benötigten, automatisiert, was die Anwendungen zur Ortserkennung schnell erhöht hat.Solange es eine bestimmte Form der Bewegung gibt, müssen ein Sensor dem Controller Ortinformationen zur Verfügung stellen.

Industrial 4.0 hat im Bereich der Automatisierung viele Fortschritte gemacht.Die Robotertechnologie wird immer beliebter, und die "unbemannte" Operation wird für alle Weather erzielt, und es wird keine Müdigkeit sein oder Fehler machen. Dies erfordert, dass jeder Bewegungswelle mit einem Sensor ausgestattet ist.Gleiches gilt für "kollaborative Roboter", die mit Menschen in traditionellen Fabriken arbeiten.

Heutzutage werden viele Teile von Maschinen -Kern -CNC -Maschinenmaschinen -Maschinenmaschinen verwendet, einige verwenden Laserschneidmaschinen und einige verwenden 3D -Drucker.Diese Maschinen verfügen alle über Aktivitätskomponenten, die eine genaue Standortsteuerung erfordern, um die Qualitätsziele zu erreichen.Nachdem die Teile verarbeitet wurden, wird es normalerweise durch automatisierte Materialhandhabung oder Förderband transportiert, wodurch auch die Funktionsfunktion erforderlich ist.

In Gelegenheiten außerhalb der Fabrik benötigen viele Orte auch eine Positionskontrolle, wie z. B. große medizinische Geräte, die Patienten oder Scanner bewegen können.Darüber hinaus können Roboter jetzt eine Operation durchführen, was auch eine sehr genaue Kontrolle erfordert.

Im Verkehrsbereich beinhaltet jede Anwendung Bewegung.Unabhängig davon, ob es sich um traditionelle Transportmittel wie Züge, landwirtschaftliche Maschinen, Baumaschinen oder aufstrebende Anwendungen wie autonome mobile Roboter (AMR) und Tausende von Drohnen in der Lagerhaltung handelt, ist eine Positionserfassung erforderlich.

Bei allen Antriebsmethoden (ICE), einem reinen elektrischen Antrieb (EV) und Hybrid -Strom) werden alle Fahrwagen in Richtung Elektrifizierung entwickelt .Um diese Systeme normal zu betreiben, müssen die Standortinformationen des Drosselklappenpedals (Gaspedal) an die elektronische Steuereinheit (ECU) oder die Standortinformationen des Lenkrads an das Lenksteuerungssystem übertragen werden.

Da sich die elektronische Steuerung auf fast alle Aspekte des Fahrzeugbetriebs ausdehnt, wird die Standort -Sensing -Technologie auch in Aufhängungskomponenten (zur Abflachung/Fahrsteuerung), Strombaugruppe und elektrischen Fenstern, Schiebedach, Türschlössern und anderen Aspekten häufig eingesetzt.

Vergleich der Positionserfassungstechnologie

Die rotierende Positionserfassung verwendet hauptsächlich drei Technologien -Optik, Magnetismus und Induktivitätstechnologie.

Der optische Encoder wird in der Regel als die genauesten als in allen Fällen angesehen. .

Abbildung 1: Zu den Hauptmethoden der rotierenden Positionserkennung gehören optische, magnetische und induktive Technologie

Im Allgemeinen wird diese Art von Gerät verwendet, um hochkarätige Anwendungen wie Präzisionsroboter und Werkzeugmaschinen wie CNC -Drehmaschinen oder Laserschneidmaschinen zu benötigen.Obwohl sie sehr genau sind und nicht auf Magnetfelder empfindlich sind, können sie leicht von Vibrationen und Schmutz auf der Scheibe beeinflusst werden, was dazu führen kann, dass sie versagen.

Magnetcodierer sind häufig niedrig und werden hauptsächlich verwendet, um sehr empfindliche Kosten anzuwenden.In Abwesenheit von Vibrationen und Verschmutzung ist sie gut ab, aber das äußere Magnetfeld hat einen signifikanten Einfluss darauf, was ihren Anwendungsbereich einschränkt.

Die Genauigkeit des Induktor -Encoders ist besser als der magnetische Encoder, der hohen Schwingungs- und Verschmutzungsgraden standhalten und nicht empfindlich gegenüber dem Magnetfeld ist.Weitere Vorteile sind: Gute Wiederholungsfähigkeit, nicht empfindlich gegenüber Temperatur, geringe Anzahl von Geräten, geringe Größe und keine Notwendigkeit von Materialien für Seltenerd (dh Magnet).

NCS32100 Dual induktiver Positionssensor

Der NCS32100 -Dual -Induktionspositionssensor von Onsemi erreicht eine hervorragende Genauigkeit der nicht -kontakten Position durch zwei einfache und innovative PCB -Scheiben mit einer Genauigkeit von +50 Cent oder einer mechanischen Rotation von 0,0138 Grad.Eine Leiterplatte ist am Motorstator (statischer Teil) fixiert, während eine andere Einkleber -PCB auf einem Rotor oder einer Welle befestigt ist.Zwei parallel platzierte PCB, getrennt von 0,1 mm bis 2,5 mm in der Mitte.NCS32100 befindet sich auf der Statorplatine.

Dicke (doppelte) leitende Kabel oder Spulendruck auf zwei Scheiben.Artikel 3 Die leitende Trace -Linie wird als Anregungsspule bezeichnet, die auf der Stator -Leiterplatte gedruckt wird.NCS32100 sendet eine 4 -MHz -Sinuswelle in die Anregungsspule, um elektromagnetische Felder um die Statoranregungsspule zu erzeugen.Nach dem Gesetz der Wechselwirkung von Faraday schneidet die grobe Spule des Rotors das elektromagnetische Feld und die Energie wird in die Rotorspule gekoppelt, um einen Wirbel zu bilden.

Gleichzeitig verbindet die Dicke des Stators eine Eingabe von bis zu acht NCS32100 -Empfängern.Wenn sich der Rotor dreht, stört der Wirbel des Rotors den Stator, um die Spule zu empfangen.Der NCS32100 verarbeitet diese Interferenz über den proprietären Algorithmus des internen DSP (digitaler Signalprozessor) und misst damit die Position des Rotors.

Abbildung 2: Die doppelte induktive Technologie bietet eine hohe Leistung durch einfache Lösungen

Mit einem 40 -mm -PCB -Sensor kann der NCS32100 die Positionsgenauigkeit von ± 50 Cent bei einer Geschwindigkeit von 6.000 U / min erreichen.Basierend auf einem größeren PCB-Sensor oder genau den Rotor und den Stator kann er innerhalb von +/- 10 Ecken eine höhere Genauigkeit erzielen.

Diese einfache Lösung muss nur eine kleine Menge elektronischer Geräte verwenden, um geringe Größe und niedrige Kosten zu gewährleisten.Darüber hinaus ist es vollständig empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, Umweltverschmutzung und externen Magnetfeldern.

Integrationslösung für zwei induktive Technologien

Der NCS32100 von Ansonami unterstützt Rotationspositionssensoren mit hoher Präzision für industrielle Anwendungen und Umwelt.Es ist ein absolutes Positionsgerät, das den Ort ohne Bewegung bestimmen kann.NCS32100 kann auch die Geschwindigkeit bei einer Geschwindigkeit von 45.000 U / min berechnen.

Bei einer Geschwindigkeit von bis zu 6.000 U / min bietet der NCS32100 eine vollständige Genauigkeit von ± 50 Cent, die mit der Leistung vieler optischer Encoder vergleichbar ist.Dieses Gerät integriert auch den ARM?

Die gebaute Kalibrierung von NCS32100 ermöglicht es dem Sensor, durch einen einzigen Befehl Selbstkalibrierung zu erreichen.Es muss sich nicht auf den Encoder beziehen.Alle Kalibrierungskoeffizienten werden im nicht eingehaltenen Memory (NVM) gespeichert.

Typische optische Lösungen erfordern insgesamt drei PCB -optische Discs, Stator -PCB und LED -Antriebs -PCB, und alle Funktionen erfordern etwa 100 Geräte.

Abbildung 3: Die doppelte induktive Technologie ist vergleichbar mit der optischen Technologie in der Genauigkeit, und die Komplexität und die Kosten sind niedriger als letztere

Im Gegensatz dazu ist nur zwei PCBs basierend auf der NC32100 -Lösung: Rotor ist eine einzelne PCB, die kein Gerät enthält, und die verknüpfte PCB enthält nur 12 Geräte.

In Automobilanwendungen ist die Sicherheit, obwohl die Kosten und Zuverlässigkeit wichtig sind, die Sicherheit, insbesondere bei Anwendungen wie Lenkung oder Bremsen, noch wichtiger.Ansonmis Auto -Level Absolute Positionssensor NCV77320 erfüllt den ISO26262 -Standard und ist speziell für diese wichtigen Anwendungsszenarien entwickelt.The position accuracy of the NCV77320 is 194.3 corners or a mechanical rotation of 0.0539 degrees (specifically depends on the PCB geometric shape), mainly because it has only 3 receivers input, and the NCS32100 has 8 receivers input, and the NCV77320 does not support the PCB -Konfiguration der Grobfeinspulen -PCB -KonfigurationsessenzSowohl NCV77320 als auch NCS32100 können als Rotary -Encoder oder linearer Encoder ausgeführt werden.

Zu den Anwendungen von NCV77320 gehören Bremspedalsensoren, Gasspedalsensoren, Motor -Standortsensoren, Bremssystemsensoren, horizontale Fahrzeugsensoren, Getriebegetriebesensoren, Gasspositionssensoren und Abgasverstärkungsventilsensoren.

Wie NCS32100 ist NCV77320 nicht empfindlich gegenüber Verschmutzung, Temperaturänderungen und Magnetfeldstörungen und kann in der Automobilumgebung von -40 ° C bis +150 ° C verwendet werden.

Der NCV77320 kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10.800 U / min ausgeführt und mit der unterstützenden MCU über die gesendete, SPI oder analoge Schnittstelle kommunizieren.