Med forbedring af graden af ​​automatisering af forskellige industrier bliver vigtigheden af ​​træningskontrol stadig mere fremtrædende.For effektivt at køre motoren er det vigtigt at beskrive kontrolindgangen til hastighed og position.Der er dog mange teknologier, der er klar over denne sensing, og hver teknologi har forskellige egenskaber og applikationsscenarier.

Denne artikel vil være mere forskelligt roterende sensingteknologi og diskutere årsagerne til at vælge dem.Vi vil derefter forstå nogle af de nyeste enheder på markedet.

Placering af sensing

For at forbedre nøjagtigheden, forbedre udbyttet og reducere driftsomkostningerne, er der automatiseret mange processer, der havde brug for manuel betjening, hvilket hurtigt har øget placeringsfølende applikationer.Faktisk, så længe der er en bestemt form for træning, er der behov for en sensor for at give placeringsoplysninger til controlleren.

Industrial 4.0 har gjort mange fremskridt inden for automatiseringsområdet.Robotteknologi bliver mere og mere populær, og den "ubemandede" operation opnås alt sammen, og det vil ikke være træthed eller begå fejl -dette kræver, at hver bevægelsesaksel er udstyret med en sensor.Det samme gælder "samarbejdsrobotter", der arbejder med mennesker i traditionelle fabrikker.

I dag er mange dele fremstillet af maskine -nogle bruger CNC (CNC) maskinværktøjer, nogle bruger laserskæremaskiner og nogle bruger 3D -printere.Disse maskiner har alle aktivitetskomponenter, som kræver nøjagtig placeringskontrol for at opfylde kvalitetsmålene.Når delene er behandlet, transporteres det normalt med automatiseret materialehåndtering eller transportbånd, hvilket også kræver positionsfølende funktion.

I lejligheder uden for fabrikken har mange steder også brug for positionskontrol, såsom de store medicinske udstyr, der kan flytte patienter eller scannere.Derudover kan robotter udføre operation nu, hvilket også kræver meget præcis kontrol.

Inden for transport involverer hver applikation øvelse.Uanset om det er traditionel transport, såsom tog, landbrugsmaskiner, konstruktionsmaskiner eller nye applikationer såsom autonome mobile robotter (AMR) og tusinder af droner i lager, kræves positionsføling.

Med alle køremetoder (ICE), Pure Electric Drive (EV) og hybridkraft) udvikler alle kørselsvogne i retning af elektrificering .For at få disse systemer til at fungere normalt, skal placeringsoplysningerne for gashåndteringspedalen (accelerator) overføres til den elektroniske kontrolenhed (ECU) eller placeringsoplysningerne for rattet til styrestyringssystemet.

Efterhånden som den elektroniske kontrol udvides til næsten alle aspekter af køretøjets operation, bruges placeringssenseringsteknologien også vidt brugt i ophængskomponenter (til fladning/kørekontrol), strømforsamling og elektriske vinduer, soltag, dørlåse og andre aspekter.

Placering af sensingsteknologi sammenligning

Den roterende positionsfølelse bruger hovedsageligt tre teknologier -optik, magnetisme og induktans -teknologi.

Den optiske koder betragtes normalt som den mest nøjagtige (skønt ikke i alle tilfælde). .

Figur 1: De vigtigste metoder til roterende positionsfølelse inkluderer optisk, magnetisk og induktiv teknologi

Generelt bruges denne form for enhed til at have brug for høje præcisionsapplikationer, såsom præcisionsrobotter og værktøjsmaskiner, såsom CNC -drejebænke eller laserskæremaskiner.Selvom de er meget nøjagtige og ikke er følsomme over for magnetiske felter, påvirkes de let af vibrationer og snavs på disken, hvilket kan få dem til at mislykkes.

Magnetiske kodere er ofte lav -nøjagtighed og bruges hovedsageligt til at anvende meget følsomme omkostninger.De klarer sig godt i mangel af vibrationer og forurening, men det eksterne magnetfelt vil have en betydelig indflydelse på det, hvilket begrænser deres anvendelsesområde.

Nøjagtigheden af ​​induktorkoderen er bedre end den magnetiske koder, der kan modstå høje grader af vibrationer og forurening og er ikke følsom over for magnetfeltet.Andre fordele inkluderer: god gentagelse, ikke følsom over for temperatur, et lille antal enheder, lille størrelse og intet behov for sjældne jordmaterialer (det vil sige magnet).

NCS32100 dobbelt induktiv positionssensor

ONSEMIs NCS32100 dobbeltinduktive positionssensor opnår fremragende ikke -kontaktpositionsnøjagtighed gennem to enkle og innovative PCB -diske med en nøjagtighed på +50 cent eller en mekanisk rotation på 0,0138 grader.En PCB er fastgjort på motorstatoren (statisk del), mens en anden enkelt -Layer PCB er fastgjort på en rotor eller skaft.To PCB placeret parallelt, adskilt fra 0,1 mm til 2,5 mm i midten.NCS32100 er placeret på stator PCB.

Tykkelse (dobbelt) ledende ledninger eller spoleudskrivning på to diske.Artikel 3 Den ledende sporingslinie kaldes en excitationsspole, trykt på stator PCB.NCS32100 sender en 4MHz sinusbølge til excitationsspolen for at generere elektromagnetiske felter omkring stator -excitationsspolen.I henhold til loven om Faradays interaktion skærer rotorens grove spole det elektromagnetiske felt, og energien kobles ind i rotorspolen for at danne en hvirvel.

På samme tid forbinder statorens tykkelse af statoren op til otte NCS32100 modtagere input.Når rotoren roterer, vil rotorens hvirvel forstyrre statoren for at modtage spolen.NCS32100 behandler denne interferens gennem sin interne DSP (digital signalprocessor) proprietær algoritme, hvorved rotorens placering måler placeringen af ​​rotoren.

Figur 2: Dobbelt induktiv teknologi giver høj ydeevne gennem enkle løsninger

Med en 40 mm PCB -sensor kan NCS32100 opnå positionsnøjagtigheden på ± 50 cent med en hastighed på 6.000 o / min.Baseret på en større PCB-sensor eller nøjagtig rotoren og statoren, kan den opnå højere nøjagtighed inden for +/- 10 hjørner.

Denne enkle løsning behøver kun at bruge en lille mængde elektroniske enheder for at sikre lille størrelse og lave omkostninger.Derudover er det helt følsomt over for temperatursvingninger, forurening og eksterne magnetiske felter.

Dobbelt induktiv teknologimæssig integrationsløsning

Ansonamis NCS32100 understøtter rotationssensorer med høj præcision designet til industrielle applikationer og miljø.Det er en absolut positionsenhed, der kan bestemme placeringen uden træning.NCS32100 kan også beregne hastigheden med en hastighed på 45.000 o / min.

Med en hastighed på op til 6.000 o / min giver NCS32100 en komplet nøjagtighed på ± 50 cent, hvilket kan sammenlignes med ydelsen af ​​mange optiske kodere.Denne enhed integrerer også arm?

Den byggede kalibrering af NCS32100 giver sensoren mulighed for at opnå selvkalibrering gennem en enkelt kommando.Det behøver ikke at henvise til koderen.Alle kalibreringskoefficienter gemmes i ikke -let -to -loss hukommelse (NVM).

Typiske optiske opløsninger kræver i alt tre PCB -optiske diske, stator PCB og LED DRIV PCB, og alle funktioner kræver omkring 100 enheder.

Figur 3: Dobbelt induktiv teknologi er sammenlignelig med optisk teknologi i nøjagtighed, og kompleksiteten og omkostningerne er lavere end sidstnævnte

I modsætning hertil er det kun to PCB'er baseret på NC32100 -opløsningen: rotor er en enkelt -Layer PCB, der ikke indeholder nogen enhed, og den tilknyttede PCB indeholder kun 12 enheder.

I bilapplikationer, selvom omkostninger og pålidelighed er vigtige, er sikkerhed endnu vigtigere, især i applikationer såsom styring eller bremsning.Ansonmis bil -niveau absolutte positionssensor NCV77320 opfylder ISO26262 -standarden og er designet specifikt til disse centrale applikationsscenarier.Positionsnøjagtigheden af ​​NCV77320 er 194,3 hjørner eller en mekanisk rotation på 0,0539 grader (specifikt afhænger af PCB -geometrisk form), hovedsageligt fordi det kun har 3 modtagere input, og NCS32100 har 8 modtagens input, og NCV77320 understøtter ikke den PCB -konfiguration af den grove fine spole PCB -konfigurationsessensBåde NCV77320 og NCS32100 kan køres som roterende koder eller lineær koder.

Applikationerne af NCV77320 inkluderer bremsepedalsensorer, gashåndteringssensorer, motoriske placeringssensorer, bremsesystemsensorer, køretøjets vandrette sensorer, gearkassesensorer, gashåndteringspositionssensorer og udstødningsgasforstærkningsventilsensorer.

Ligesom NCS32100 er NCV77320 ikke følsom over for forurening, temperaturændringer og magnetfeltinterferens og kan bruges i bilmiljøet på -40oC til +150oC.

NCV77320 kan køre med en hastighed på op til 10.800 o / min og kommunikere med den understøttende MCU gennem den sendte, SPI eller analog interface.