Med forbedring av graden av automatisering av forskjellige bransjer, blir viktigheten av treningskontroll stadig mer fremtredende.For effektivt å drive motoren, er det viktig å beskrive kontrollinngangen til hastighet og posisjon.Imidlertid er det mange teknologier som innser denne sensingen, og hver teknologi har forskjellige egenskaper og applikasjonsscenarier.

Denne artikkelen vil være mer annerledes roterende senseringsteknologi og diskutere årsakene til å velge dem.Vi vil da forstå noen av de nyeste enhetene i markedet.

Posisjonssenserende applikasjon

For å forbedre nøyaktigheten, forbedre avkastningen og redusere driftskostnadene, er mange prosesser som trengte manuell drift automatisert, noe som raskt har økt applikasjoner for plassering av lokaliseringen.Så lenge det er en viss form for trening, er det faktisk behov for en sensor for å gi stedsinformasjon til kontrolleren.

Industrial 4.0 har gjort mange fremskritt innen automatisering.Robotteknologi blir mer og mer populær, og den "ubemannede" operasjonen oppnås alt -weather, og det vil ikke være tretthet eller gjøre feil -Dette krever at hver bevegelseskaft er utstyrt med en sensor.Det samme gjelder "samarbeidsroboter" som jobber med mennesker i tradisjonelle fabrikker.

I dag er mange deler produsert av maskinverktøy for maskin -noen bruk av CNC (CNC), noen bruker laserskjæringsmaskiner, og noen bruker 3D -skrivere.Disse maskinene har alle aktivitetskomponenter, som krever nøyaktig stedskontroll for å oppfylle kvalitetsmålene.Etter at delene er behandlet, blir det vanligvis transportert med automatisert materialhåndtering eller transportbånd, noe som også krever posisjonssenseringsfunksjon.

I anledninger utenfor fabrikken trenger mange steder også posisjonskontroll, for eksempel det store medisinske utstyret som kan flytte pasienter eller skannere.I tillegg kan roboter utføre kirurgi nå, noe som også krever veldig presis kontroll.

Innenfor transportfeltet innebærer hver applikasjon trening.Enten det er tradisjonell transport som tog, landbruksmaskiner, byggemaskiner eller nye applikasjoner som autonome mobilroboter (AMR) og tusenvis av droner i lager, er det nødvendig med posisjonssensing.

Med alle kjøremetoder (ICE), Pure Electric Drive (EV) og hybridkraft), utvikler alle kjørebiler i retning av elektrifisering .For å få disse systemene til å fungere normalt, må plasseringsinformasjonen til gasspedalen (akselerator) overføres til den elektroniske kontrollenheten (ECU), eller plasseringsinformasjonen til rattet til styringssystemet.

Ettersom den elektroniske kontrollen utvides til nesten alle aspekter av kjøretøyets drift, er plasseringsteknologien også mye brukt i suspensjonskomponenter (for flating/kjørekontroll), strømmontering og elektriske vinduer, soltak, dørlåser og andre aspekter.

Posisjonssensing teknologi sammenligning

Rotating Position Sensing bruker hovedsakelig tre teknologier -optikk, magnetisme og induktanseknologi.

Den optiske koderen regnes vanligvis som den mest nøyaktige (selv om det ikke er i alle tilfeller). .

Figur 1: De viktigste metodene for å rotere posisjonssensing inkluderer optisk, magnetisk og induktiv teknologi

Generelt brukes denne typen enheter til å trenge applikasjoner med høy presisjon, for eksempel presisjonsroboter og maskinverktøy som CNC dreiebenker eller laserskjæremaskiner.Selv om de er svært nøyaktige og ikke er følsomme for magnetiske felt, påvirkes de lett av vibrasjoner og skitt på platen, noe som kan føre til at de mislykkes.

Magnetiske kodere er ofte lavt overholdelse og brukes hovedsakelig til å bruke svært følsomme kostnader.De presterer godt i fravær av vibrasjoner og forurensning, men det ytre magnetfeltet vil ha en betydelig innvirkning på det, noe som begrenser deres anvendelsesomfang.

Nøyaktigheten til induktorkoderen er bedre enn den magnetiske koderen, som tåler høye grader av vibrasjoner og forurensning, og ikke er følsom for magnetfeltet.Andre fordeler inkluderer: god repetitivitet, ikke følsom for temperatur, lite antall enheter, liten størrelse og ikke behov for sjeldne jordmaterialer (det vil si magnet).

NCS32100 dobbelt induktiv posisjonssensor

Onsemi's NCS32100 dobbelt induktiv posisjonssensor oppnår utmerket ikke -kontakt -posisjonsnøyaktighet gjennom to enkle og innovative PCB -disker, med en nøyaktighet på +50 cent eller en mekanisk rotasjon på 0,0138 grader.En PCB er festet på motorstatoren (statisk del), mens en annen enkelt -lags PCB er festet på en rotor eller aksel.To PCB plassert parallelt, atskilt fra 0,1 mm til 2,5 mm i midten.NCS32100 ligger på stator PCB.

Tykkelse (dobbelt) ledningsledning eller spolutskrift på to disker.Artikkel 3 Den ledende sporlinjen kalles en eksitasjonsspole, trykt på stator PCB.NCS32100 sender en 4MHz sinusbølge til eksitasjonsspolen for å generere elektromagnetiske felt rundt stator -eksitasjonsspolen.I henhold til loven om Faradays interaksjon, krysser den grove spolen til rotoren det elektromagnetiske feltet, og energien kobles til rotorspolen for å danne en virvel.

Samtidig kobler tykkelsesspolen til stator opptil åtte NCS32100 mottakereinngang.Når rotoren roterer, vil virvelen til rotoren forstyrre statoren for å motta spolen.NCS32100 prosesser denne interferensen gjennom sin interne DSP (digital signalprosessor) proprietær algoritme, og måler dermed rotorens plassering.

Figur 2: Dual induktiv teknologi gir høy ytelse gjennom enkle løsninger

Med en 40 mm PCB -sensor kan NCS32100 oppnå posisjonsnøyaktigheten på ± 50 cent med en hastighet på 6000 o / min.Basert på en større PCB-sensor eller nøyaktig rotoren og statoren, kan den oppnå høyere nøyaktighet innenfor +/- 10 hjørner.

Denne enkle løsningen trenger bare å bruke en liten mengde elektroniske enheter for å sikre liten størrelse og lave kostnader.I tillegg er den helt følsom for temperatursvingninger, forurensning og eksterne magnetfelt.

Dual Inductive Technology Integration Solution

Ansonamis NCS32100 støtter sensorer med høy presisjonsposisjon designet for industrielle applikasjoner og miljø.Det er en absolutt posisjonsenhet som kan bestemme stedet uten trening.NCS32100 kan også beregne hastigheten med en hastighet på 45 000 o / min.

Med en hastighet på opptil 6000 o / min gir NCS32100 en fullstendig nøyaktighet på ± 50 øre, noe som er sammenlignbart med ytelsen til mange optiske kodere.Denne enheten integrerer også ARM?

Den bygde kalibreringen av NCS32100 lar sensoren oppnå selvkalibrering gjennom en enkelt kommando.Den trenger ikke å referere til koderen.Alle kalibreringskoeffisienter lagres i ikke -lett -til -tap minne (NVM).

Typiske optiske løsninger krever totalt tre PCB -optiske plater, stator PCB og LED -stasjon PCB, og alle funksjoner krever omtrent 100 enheter.

Figur 3: Dual induktiv teknologi er sammenlignbar med optisk teknologi i nøyaktighet, og kompleksiteten og kostnadene er lavere enn sistnevnte

I kontrast er det bare to PCB -er basert på NC32100 -løsningen: Rotor er en enkelt -lags PCB som ikke inneholder noen enhet, og den koblede PCB inneholder bare 12 enheter.

I bilapplikasjoner, selv om kostnad og pålitelighet er viktig, er sikkerhet enda viktigere, spesielt i applikasjoner som styring eller bremsing.Ansonmi's CHAR -nivå Absolute Position Sensor NCV77320 møter ISO26262 -standarden og er designet spesielt for disse viktige applikasjonsscenariene.Posisjonsnøyaktigheten til NCV77320 er 194,3 hjørner eller en mekanisk rotasjon på 0,0539 grader (spesielt avhenger av PCB -geometrisk form), hovedsakelig fordi den bare har 3 mottakereinngang, og NCS32100 har 8 mottakere inngang, og NCV77320 ikke støtter ikke den PCB -konfigurasjon av den grove fine spole PCB -konfigurasjonen essensBåde NCV77320 og NCS32100 kan kjøres som roterende koder eller lineær koder.

Bruksområdene til NCV77320 inkluderer bremsepedalsensorer, gasspedalsensorer, sensorer for motorplassering, bremsesystemsensorer, kjøretøyets horisontale sensorer, girkasse girsensorer, gassposisjonssensorer og eksosegassforsterkningsventilsensorer.

I likhet med NCS32100 er NCV77320 ikke følsom for forurensning, temperaturendringer og magnetfeltforstyrrelse, og kan brukes i bilmiljøet til -40oC til +150oC.

NCV77320 kan kjøre med en hastighet på opptil 10 800 o / min og kommunisere med det støttende MCU gjennom det sendte, SPI eller analoge grensesnittet.