С улучшением степени автоматизации различных отраслей промышленности важность контроля физических упражнений становится все более заметной.Чтобы эффективно управлять двигателем, важно описать управляющий ввод скорости и положения.Тем не менее, существует много технологий, которые осознают это зондирование, и каждая технология имеет разные характеристики и сценарии применения.

Эта статья будет более по -разному вращающейся технологии зондирования и обсуждать причины их выбора.Затем мы поймем некоторые из последних устройств на рынке.

Применение зондирования положения

Чтобы повысить точность, повысить урожайность и снизить эксплуатационные расходы, многие процессы, которые необходимы для ручной работы, были автоматизированы, что быстро увеличило приложения для определения местоположения.На самом деле, до тех пор, пока существует определенная форма упражнений, существует необходимость в датчике для предоставления информации о местоположении контроллеру.

Industrial 4.0 добился много прогресса в области автоматизации.Технология роботов становится все более популярной, и «беспилотная» операция достигается всем, и это не будет усталостью или ошибкой -это требует, чтобы каждый вал движения оснащен датчиком.То же самое относится и к «совместным роботам», работающим с людьми на традиционных фабриках.

Сегодня многие детали изготавливаются с помощью машинного использования машин CNC (CNC), некоторые используют лазерные машины резки, а некоторые используют 3D -принтеры.Все эти машины имеют компоненты активности, которые требуют точного контроля местоположения для достижения качественных целей.После того, как детали обрабатываются, они обычно транспортируются с помощью автоматической обработки материалов или конвейерной ленты, что также требует функции определения положения.

В случае за пределами фабрики многие места также нуждаются в контроле по позиции, например, те, кто может перемещать пациентов или сканеры.Кроме того, роботы могут сейчас выполнять операцию, что также требует очень точного контроля.

В области транспорта каждое приложение включает в себя физические упражнения.Будь то традиционный транспорт, такой как поезда, сельскохозяйственное оборудование, строительный механизм или новые приложения, такие как автономные мобильные роботы (AMR) и тысячи беспилотников в складе, требуется зондирование положения.

С помощью всех методов движения (ICE), чистого электрического привода (EV) и гибридной мощности) все автомобили развиваются в направлении электрификации ПолемЧтобы эти системы работали нормально, информация о местоположении педали дроссельной заслонки (ускоритель) должна передаваться в электронный блок управления (ECU) или информацию о местоположении рулевого колеса в систему управления рулевым управлением.

По мере того, как электронный управление расширяется практически на все аспекты работы транспортного средства, технология зондирования местоположения также широко используется в компонентах подвески (для управления сплюскиванием/управлением), в сборе питания и электрических окнах, люка на крыше, дверных замках и других аспектах.

Сравнение технологии зондирования положения

В вращающемся положении в основном используются три технологии -Оптику, магнетизм и индуктивность.

Оптический энкодер обычно считается наиболее точным (хотя не во всех случаях). Полем

Рисунок 1: Основные методы зондирования вращающегося положения включают оптическую, магнитную и индуктивную технологию

Как правило, этот вид устройства используется для нуждающихся в приложениях с высокой оценкой, таких как точные роботы и машины, такие как турни из ЧПУ или лазерные режущие машины.Хотя они очень точны и не чувствительны к магнитным полям, на них легко влиять вибрация и грязь на диске, что может привести к тому, что они провалится.

Магнитные энкодеры часто являются низкой точностью и в основном используются для применения очень чувствительных затрат.Они хорошо работают в отсутствие вибрации и загрязнения, но внешнее магнитное поле окажет на него значительное влияние, что ограничивает их объем применения.

Точность индуктора энкодера лучше магнитного энкодера, который может выдерживать высокую степень вибрации и загрязнения и не чувствителен к магнитному полю.Другие преимущества включают в себя: хорошую повторяемость, не чувствительную к температуре, небольшое количество устройств, небольшой размер и отсутствие необходимости в редкоземельных материалах (то есть магните).

NCS32100 Двойной индуктивный датчик положения

Двойное индуктивное индуктивное положение NCS32100 двойного индуктивного положения достигает превосходной точности не -контакта с двумя простыми и инновационными дисками PCB, с точностью +50 центов или механическим вращением 0,0138 градусов.Одна печатная плата зафиксирована на статоре двигателя (статическая часть), в то время как еще одна однослойная печатная плата фиксируется на роторе или валу.Две печатные платы, размещенные на параллели, отделены от 0,1 мм до 2,5 мм в середине.NCS32100 расположен на печатной плате Stator.

Толщина (двойная) проводящая проводка или печать катушки на двух дисках.Статья 3 Проводящая линия трассировки называется катушкой возбуждения, напечатана на печатной плате Stator.NCS32100 отправляет синусоидальную волну 4 МГц в катушку возбуждения для генерации электромагнитных полей вокруг катушки возбуждения статора.Согласно закону взаимодействия Фарадея, грубая катушка ротора пересекает электромагнитное поле, и энергия связана с катушкой ротора с образованием вихря.

В то же время, катушка толщины статора соединяет до восьми приемников NCS32100.Когда ротор вращается, вихрь ротора будет мешать статору для получения катушки.NCS32100 обрабатывает эти интерференции с помощью своего внутреннего проприетарного алгоритма DSP (цифровой сигнал), тем самым измеряя положение ротора.

Рисунок 2: Двойная индуктивная технология обеспечивает высокую производительность через простые решения

С 40 -миллиметровым датчиком PCB NCS32100 может достичь точности положения ± 50 центов со скоростью 6000 об / мин.Основываясь на более крупном датчике печатной платы или точной ротор и статоре, он может достичь более высокой точности в пределах +/- 10 углах.

Это простое решение должно использовать только небольшое количество электронных устройств для обеспечения небольшого размера и низкой стоимости.Кроме того, он полностью чувствителен к колебаниям температуры, загрязнению и внешним магнитным полям.

Решение интеграции с двойной индуктивной технологией

NCS32100 от AnsonaMi поддерживает датчики положения вращения высокой степени, предназначенные для промышленного применения и окружающей среды.Это устройство абсолютного положения, которое может определить местоположение без упражнений.NCS32100 также может рассчитать скорость со скоростью 45 000 об / мин.

На скорости до 6000 об / мин NCS32100 обеспечивает полную точность ± 50 центов, что сопоставимо с производительностью многих оптических энкодеров.Это устройство также интегрирует ARM?

Встроенная калибровка NCS32100 позволяет датчику достичь самостоятельной калибровки через одну команду.Он не должен ссылаться на энкодер.Все коэффициенты калибровки хранятся в неэмеричной памяти (NVM).

Типичные оптические растворы требуют в общей сложности три диска с ПХБ, Статор ПХБ и ПХБ светодиодного привода, и для всех функций требуется около 100 устройств.

Рисунок 3: Двойная индуктивная технология сопоставима с оптической технологией по точности, а сложность и стоимость ниже последних

Напротив, только два ПХБ на основе решения NC32100: ротор представляет собой однослойную печатную плату, которая не содержит какого -либо устройства, а связанная печатная плата содержит только 12 устройств.

В автомобильных приложениях, хотя стоимость и надежность важны, безопасность еще более важна, особенно в таких приложениях, как рулевое управление или торможение.Датчик абсолютного положения автомобиля Ansonmi NCV77320 соответствует стандарту ISO26262 и разработан специально для этих ключевых сценариев применения.Точность положения NCV77320 составляет 194,3 углах или механическое вращение 0,0539 градусов (в частности, зависит от геометрической формы печатной платы), в основном потому, что в нем есть только 3 приемника, а NCS32100 имеет 8 приемников, а NCV77320 не поддерживает NCS32100. Конфигурация печатной платы грубой тонкой конфигурации печатной платы.Как NCV77320, так и NCS32100 могут быть запускаются в виде вращающегося энкодера или линейного энкодера.

Применение NCV77320 включают датчики педали тормоза, датчики педали дроссельной заслонки, датчики расположения двигателя, датчики тормозной системы, горизонтальные датчики транспортных средств, датчики коробки передач, датчики положения дроссельной заслонки и датчики армирования выхлопных газа.

Как и NCS32100, NCV77320 не чувствителен к загрязнению, изменениям температуры и интерференциям магнитного поля и может использоваться в автомобильной среде от -40 до +150 ° C.

NCV77320 может работать со скоростью до 10 800 об / мин и общаться с поддерживающим MCU через интерфейс SED, SPI или аналоговый интерфейс.