Sa pagpapabuti ng antas ng automation ng iba't ibang mga industriya, ang kahalagahan ng control control ay lalong kilalang tao.Upang epektibong magmaneho ng motor, mahalaga na ilarawan ang control input ng bilis at posisyon.Gayunpaman, maraming mga teknolohiya na napagtanto ang sensing na ito, at ang bawat teknolohiya ay may iba't ibang mga katangian at mga sitwasyon ng aplikasyon.

Ang artikulong ito ay magiging mas magkakaibang umiikot na teknolohiya ng sensing at talakayin ang mga dahilan ng pagpili sa kanila.Mauunawaan namin ang ilan sa mga pinakabagong aparato sa merkado.

Application ng Sensing ng Posisyon

Upang mapagbuti ang kawastuhan, mapabuti ang mga ani at mabawasan ang mga gastos sa operating, maraming mga proseso na nangangailangan ng manu -manong operasyon ay awtomatiko, na mabilis na nadagdagan ang mga aplikasyon ng sensing ng lokasyon.Sa katunayan, hangga't mayroong isang tiyak na anyo ng ehersisyo, may pangangailangan para sa isang sensor na magbigay ng impormasyon sa lokasyon sa magsusupil.

Ang Industrial 4.0 ay gumawa ng maraming pag -unlad sa larangan ng automation.Ang teknolohiya ng Robot ay nagiging mas sikat, at ang "hindi pinangangasiwaan" na operasyon ay nakamit ang lahat -weather, at hindi ito pagkapagod o gumawa ng mga pagkakamali -ito ay nangangailangan na ang bawat paggalaw ng shaft ay nilagyan ng isang sensor.Ang parehong ay totoo sa "mga pakikipagtulungan na robot" na nagtatrabaho sa mga tao sa tradisyonal na pabrika.

Ngayon, maraming mga bahagi ang ginawa ng machine -some use CNC (CNC) machine tool, ang ilan ay gumagamit ng mga makina ng pagputol ng laser, at ang ilan ay gumagamit ng mga 3D printer.Ang mga makina na ito ay lahat ng mga sangkap ng aktibidad, na nangangailangan ng tumpak na kontrol sa lokasyon upang matugunan ang mga layunin ng kalidad.Matapos maproseso ang mga bahagi, karaniwang dinadala ito ng awtomatikong materyal na paghawak o conveyor belt, na nangangailangan din ng function na sensing ng posisyon.

Sa mga okasyon sa labas ng pabrika, maraming mga lugar ang nangangailangan din ng kontrol sa posisyon, tulad ng mga malalaking medikal na kagamitan na maaaring ilipat ang mga pasyente o mga scanner.Bilang karagdagan, ang mga robot ay maaaring magsagawa ng operasyon ngayon, na nangangailangan din ng tumpak na kontrol.

Sa larangan ng transportasyon, ang bawat aplikasyon ay nagsasangkot ng ehersisyo.Kung ito ay tradisyonal na transportasyon tulad ng mga tren, makinarya ng agrikultura, makinarya ng konstruksyon, o mga umuusbong na aplikasyon tulad ng autonomous mobile robots (AMR) at libu -libong mga drone sa warehousing, kinakailangan ang sensing ng posisyon.

Sa lahat ng mga pamamaraan ng pagmamaneho (ICE), Pure Electric Drive (EV), at Hybrid Power), ang lahat ng mga kotse sa pagmamaneho ay bumubuo sa direksyon ng electrification .Upang gawing normal ang mga sistemang ito, ang impormasyon ng lokasyon ng throttle pedal (accelerator) ay dapat maipadala sa Electronic Control Unit (ECU), o ang impormasyon ng lokasyon ng manibela sa sistema ng pagpipiloto.

Habang lumalawak ang electronic control sa halos lahat ng mga aspeto ng operasyon ng sasakyan, ang teknolohiya ng sensing ng lokasyon ay malawakang ginagamit din sa mga sangkap ng suspensyon (para sa pag -flattening/control control), pagpupulong ng kuryente, at mga bintana ng kuryente, sunroof, mga kandado ng pinto at iba pang mga aspeto.

Paghahambing sa Teknolohiya ng Sensing ng Posisyon

Ang umiikot na posisyon ng sensing higit sa lahat ay gumagamit ng tatlong mga teknolohiya -optics, magnetism at inductance na teknolohiya.

Ang optical encoder ay karaniwang itinuturing na pinaka -tumpak (kahit na hindi sa lahat ng mga kaso). .

Larawan 1: Ang pangunahing pamamaraan ng pag -ikot ng sensing ng posisyon ay kasama ang optical, magnetic at inductive na teknolohiya

Kadalasan, ang ganitong uri ng aparato ay ginagamit upang kailangan ng mga application na mataas na -precision, tulad ng mga katumpakan na robot at mga tool ng makina tulad ng mga lathes ng CNC o mga makina ng pagputol ng laser.Bagaman ang mga ito ay lubos na tumpak at hindi sensitibo sa mga magnetic field, madali silang maapektuhan ng panginginig ng boses at dumi sa disc, na maaaring maging sanhi ng mga ito na mabigo.

Ang mga magnetic encoder ay madalas na mababa -accuracy at pangunahing ginagamit upang mag -aplay ng napaka -sensitibong gastos.Mahusay silang gumaganap sa kawalan ng panginginig ng boses at polusyon, ngunit ang panlabas na magnetic field ay magkakaroon ng isang makabuluhang epekto dito, na naglilimita sa kanilang saklaw ng aplikasyon.

Ang kawastuhan ng inductor encoder ay mas mahusay kaysa sa magnetic encoder, na maaaring makatiis ng mataas na antas ng panginginig ng boses at polusyon, at hindi sensitibo sa magnetic field.Ang iba pang mga pakinabang ay kinabibilangan ng: mahusay na pag -uulit, hindi sensitibo sa temperatura, maliit na bilang ng mga aparato, maliit na sukat, at hindi na kailangan para sa mga bihirang materyales sa lupa (iyon ay, magnet).

NCS32100 Dual Inductive Position Sensor

Ang NCS32100 Dual Inductive Position ng OnSemi ay nakakamit ng mahusay na katumpakan ng posisyon ng hindi -contact sa pamamagitan ng dalawang simple at makabagong mga disk sa PCB, na may katumpakan ng +50 cents o isang mekanikal na pag -ikot ng 0.0138 degree.Ang isang PCB ay naayos sa motor stator (static part), habang ang isa pang solong -layer na PCB ay naayos sa isang rotor o baras.Dalawang PCB na inilagay kahanay, na pinaghiwalay mula sa 0.1mm hanggang 2.5mm sa gitna.Ang NCS32100 ay matatagpuan sa stator PCB.

Kapal (dalawahan) conductive wiring o coil printing sa dalawang disk.Artikulo 3 Ang linya ng conductive trace ay tinatawag na isang excitation coil, na nakalimbag sa stator PCB.Ang NCS32100 ay nagpapadala ng isang 4MHz sine wave sa excitation coil upang makabuo ng mga electromagnetic field sa paligid ng stator excitation coil.Ayon sa batas ng pakikipag -ugnay ni Faraday, ang magaspang na coil ng rotor ay pumapasok sa larangan ng electromagnetic, at ang enerhiya ay kaisa sa rotor coil upang makabuo ng isang vortex.

Kasabay nito, ang kapal ng coil ng stator ay kumokonekta hanggang sa walong pag -input ng NCS32100.Kapag umiikot ang rotor, ang vortex ng rotor ay makagambala sa stator upang makatanggap ng coil.Pinoproseso ng NCS32100 ang pagkagambala sa pamamagitan ng panloob na DSP (Digital Signal Processor) na pagmamay -ari ng algorithm, sa gayon sinusukat ang posisyon ng rotor.

Larawan 2: Ang Dual Inductive Technology ay nagbibigay ng mataas na pagganap sa pamamagitan ng mga simpleng solusyon

Sa pamamagitan ng isang 40mm PCB sensor, ang NCS32100 ay maaaring makamit ang katumpakan ng posisyon ng ± 50 cents sa bilis na 6,000 rpm.Batay sa isang mas malaking sensor ng PCB o tumpak ang rotor at stator, makakamit nito ang mas mataas na kawastuhan sa loob ng +/- 10 sulok.

Ang simpleng solusyon na ito ay kailangan lamang gumamit ng isang maliit na halaga ng mga elektronikong aparato upang matiyak ang maliit na sukat at mababang gastos.Bilang karagdagan, ito ay ganap na sensitibo sa pagbabagu -bago ng temperatura, polusyon, at panlabas na magnetic field.

Dual Inductive Technology Pagsasama ng Solusyon

Sinusuportahan ng NCS32100 ng Ansonami ang mga sensor ng posisyon ng pag -ikot ng mataas na idinisenyo para sa mga pang -industriya na aplikasyon at kapaligiran.Ito ay isang ganap na aparato ng posisyon na maaaring matukoy ang lokasyon nang walang ehersisyo.Ang NCS32100 ay maaari ring kalkulahin ang bilis sa bilis na 45,000 rpm.

Sa bilis ng hanggang sa 6,000 rpm, ang NCS32100 ay nagbibigay ng isang kumpletong kawastuhan ng ± 50 cents, na kung saan ay maihahambing sa pagganap ng maraming mga optical encoder.Isinasama rin ng aparato na ito ang ARM?

Ang built -in calibration ng NCS32100 ay nagbibigay -daan sa sensor upang makamit ang self -calibration sa pamamagitan ng isang solong utos.Hindi ito kailangang sumangguni sa encoder.Ang lahat ng mga coefficient ng pagkakalibrate ay naka -imbak sa non -Easy -to -loss memory (NVM).

Ang mga karaniwang optical solution ay nangangailangan ng isang kabuuang tatlong PCB -optical disc, stator PCB, at LED drive PCB, at ang lahat ng mga pag -andar ay nangangailangan ng halos 100 na aparato.

Larawan 3: Ang dalawahang induktibong teknolohiya ay maihahambing sa optical na teknolohiya sa kawastuhan, at ang pagiging kumplikado at gastos ay mas mababa kaysa sa huli

Sa kaibahan, dalawang PCB lamang ang batay sa solusyon ng NC32100: Ang rotor ay isang solong -layer PCB na hindi naglalaman ng anumang aparato, at ang naka -link na PCB ay naglalaman lamang ng 12 aparato.

Sa mga aplikasyon ng automotiko, kahit na ang gastos at pagiging maaasahan ay mahalaga, ang kaligtasan ay mas mahalaga, lalo na sa mga aplikasyon tulad ng pagpipiloto o pagpepreno.Ang kotse ni Ansonmi -level ganap na posisyon sensor NCV77320 ay nakakatugon sa pamantayang ISO26262 at partikular na idinisenyo para sa mga pangunahing senaryo ng aplikasyon.Ang katumpakan ng posisyon ng NCV77320 ay 194.3 na sulok o isang mekanikal na pag -ikot ng 0.0539 degree (partikular na nakasalalay sa pcb geometric na hugis), higit sa lahat dahil mayroon lamang itong 3 receiver input, at ang NCS32100 ay may 8 na tumatanggap na input, at ang NCV77320 ay hindi sumusuporta sa Ang pagsasaayos ng pcb ng magaspang na pinong coil pcb configuration kakanyahanParehong NCV77320 at NCS32100 ay maaaring tumakbo bilang rotary encoder o linear encoder.

Ang mga aplikasyon ng NCV77320 ay may kasamang mga sensor ng pedal ng preno, mga sensor ng pedal ng throttle, mga sensor ng lokasyon ng motor, mga sensor ng system ng preno, mga sensor ng horizontal sensor, sensor ng gearbox gear, mga sensor ng posisyon ng throttle at mga sensor ng gasolina ng gasolina.

Tulad ng NCS32100, ang NCV77320 ay hindi sensitibo sa polusyon, mga pagbabago sa temperatura, at panghihimasok sa magnetic field, at maaaring magamit sa kapaligiran ng automotiko na -40oC hanggang +150OC.

Ang NCV77320 ay maaaring tumakbo sa isang bilis ng hanggang sa 10,800 rpm at makipag -usap sa pagsuporta sa MCU sa pamamagitan ng ipinadala, SPI o analog interface.