Неліктен бір магниттік кодтаушы жүйе тұрақты, дәл қозғалыс кері байланысын қамтамасыз етеді, ал екіншісі шумен, тураланбаумен немесе дизайнның ерте өзгерістерімен күресіп жатқанын ойлап көрдіңіз бе? Көптеген жағдайларда айырмашылық сенсордан емес, магниттен басталады.
Тұрақты магниттік кодтағыш магниттері магниттік кодтағыштың ішіндегі сигнал көзі болып табылады. Олар датчик оқитын магнит өрісін қалыптастырады, ол позиция дәлдігіне, кері байланыс жылдамдығына, ажыратымдылыққа және жалпы сенімділікке тікелей әсер етеді. Сондықтан робототехникада, қозғалтқыштарда, автоматтандыруда және басқа да дәлдік жүйелерінде дұрыс кодтау магнитін, магниттік кодтау сақинасын немесе айналмалы кодтаушы магнитті таңдау өте маңызды.
Бұл мақалада біз тұрақты магниттік кодтағыш магниттердің не екенін, заманауи дизайнда қолданылатын негізгі түрлерді, олар қайда қолданылатынын және жобаңыз үшін дұрыс опцияны қалай таңдауға болатынын талқылаймыз. Сондай-ақ, сіз магнит материалы, полюс үлгісі және қолдану қажеттіліктері сияқты факторлар абсолютті магниттік кодтаушының немесе инкрементті магниттік кодтаушының жұмысына қалай әсер ететінін білесіз.
Тұрақты магниттік кодтаушы магниттер магниттік кодтағышта қалай жұмыс істейді
Магниттік айналмалы кодтаушы әдетте үш элементті біріктіреді: тұрақты магнит, сенсор және сигналды өңдеу электроникасы. Білік айналғанда магнит өрісі де айналады. Сенсор өріс өзгерістерін анықтайды, содан кейін оларды басқару жүйесі үшін электрлік сигналдарға түрлендіреді.
Көптеген айналмалы конструкцияларда тұрақты магнит қозғалтқыш білігінің ұшында отырады. ПХД-дегі Холл сенсоры өзгеретін өрісті оқиды. Бір жалпы орнатуда бұрыштық орынды есептеу үшін екі сезімтал ось пайдаланылады. Содан кейін электроника бұл сигналдарды сандық бұрыштық деректерге түрлендіреді.
Сондықтан магнит дизайны өте маңызды. Сенсор тек магнит жасаған нәрсені оқи алады. Егер өріс әлсіз, тұрақсыз немесе нашар тураланса, кодтаушы шығысы зардап шегеді. Сондықтан командалар магнитті жалпы тауар бөлігі ретінде қарастырмауы керек.
Холл-эффект және магнитті-резистивті сезу екеуі де кең таралған. Холл-эффект дизайндары кеңінен қолданылады және практикалық. Магниторезистивті түрлер кейбір жүйелерде жоғары сезімталдық пен ажыратымдылықты ұсына алады. Жақсы таңдау мақсатты дәлдікке, қаптамаға, шуға төзімділікке және бағаға байланысты.
Тұрақты магниттік кодтаушы магниттердің түрлері
Ең көп таралған магниттік кодтаушы сақина пішімі сақина магниті болып табылады. Ол айналмалы қозғалысқа табиғи түрде сәйкес келеді. Ол сонымен қатар айналмалы дененің айналасында теңдестірілген өріс жасайды, бұл оны айналу немесе тербеліс үшін пайдалы етеді. Сақина магниттері дизайн мақсатына байланысты бетке, айналаға немесе ішкі және сыртқы жиектерге магниттелуі мүмкін.
Білік геометриясы орталық саңылауға мүмкіндік бергенде, жиі кодтаушы қолданбаларға арналған сақиналы магнит таңдалады. Ол ықшам құрастыруды және тұрақты айналмалы оқуды қолдайды. Дизайнерлер әдетте ішкі диаметрге, сыртқы диаметрге, қалыңдығына, полюстердің санына және магниттелу үлгісіне мән береді.
Диск магниттері - бұл басқа нұсқа. Олар тегіс, дөңгелек және жинаққа қарапайым айналмалы нысананы қажет еткенде пайдалы. Қол жетімді пакет кеңістігі аз болған кезде диск жақсы жұмыс істей алады. Ол сондай-ақ айналмалы кодтағыш магниттік схемаларға сәйкес келуі мүмкін. сақина қажет емес кейбір
Доғалық және сегменттелген магниттер де өзекті. Олар дөңгелек жолмен жүруге арналған. Моторға қатысты жинақтарда доғалық пішіндер құрамдас қисықтыққа сәйкес келуге көмектеседі. Кейбір теңшелетін кодтаушы орналасулары үшін сегменттелген немесе доғалық бөліктер ықшам орауды немесе арнайы полюстерді орналастыруды қолдай алады.
Магнитизация бағыты - бұл басқа негізгі шешім. Осьтік магниттелген кодер магнитінің қалыңдығы бойынша орналасқан полюстері бар. Радиалды магниттелген кодтаушы сақина полюстерді диаметрдің немесе шеңбердің айналасында орналастырады. Бұл үлгілер сенсордың өрісті қалай көретінін өзгертеді, сондықтан олар сенсордың орны мен ауа саңылауының дизайнымен бірге таңдалуы керек.
Көпполюсті форматтар да маңызды. Көп полюсті кодтаушы магнит сақинаның немесе дискінің айналасында бірнеше солтүстік-оңтүстік полюс жұптарын пайдаланады. Бұл бұрышты немесе қозғалысты бақылау үшін сенсор оқитын қайталанатын магниттік үлгіні жасауға көмектеседі. Іс жүзінде көбірек полюстер сигналдың жұқа сегментациясын қолдай алады, бірақ сенсор, механика және электроника бұл қосымша бөлшектерді жақсы пайдалана алатын болса ғана.
Жылдам салыстыру кестесі
Магнит түрі |
Ең қолайлы |
Негізгі күш |
Негізгі сақтық |
Магниттік кодтаушы сақина |
Айналмалы біліктер |
Теңгерімделген айналмалы өріс |
Тығыз бекіту және туралау қажет |
Диск кодер магниті |
Тегіс макеттер |
Қарапайым қаптама |
Сақиналарға қарағанда аз икемділікті ұсына алады |
Доға / сегменттелген магнит |
Қисық жинақтар |
Шектеулі геометрия үшін жақсы |
Қосымша тапсырыс көздері |
Көп полюсті кодтаушы магнит |
Жоғары егжей-тегжейлі сигнал үлгілері |
Сигналдың жақсырақ сегменттелуі |
Күрделі төзімділікті бақылау |
Магниттік дизайнға байланысты магниттік кодтаушы түрлері
Магнит жалғыз жұмыс істемейді. Ол арнайы кодтаушы архитектурасын қолдайды. Бірінші үлкен бөлу - абсолютті магниттік кодтаушыға қарсы инкрементті магниттік кодтаушы . Абсолютті жүйелер әрбір нүктедегі бірегей позиция мәнін хабарлайды. Қосымша жүйелер қозғалыс өзгерістерін импульс ретінде хабарлайды.
B2B сатып алушылар үшін бұл тек техникалық емес, коммерциялық шешім. Қуатты жоғалтуды қалпына келтіру маңызды болса, абсолютті дизайн көбінесе қауіпсіз таңдау болып табылады. Қолданба негізінен төмен жүйе құнымен жылдамдықты немесе салыстырмалы қозғалысты қажет етсе, қосымша қадам жеткілікті болуы мүмкін.
Ажыратымдылық тілі де түріне қарай өзгереді. Қосымша конструкциялар жиі PPR немесе бір айналымдағы импульстарды пайдаланады. Абсолютті конструкциялар әдетте бит ажыратымдылығын пайдаланады. Жоғары ажыратымдылық басқару мәліметтерін жақсарта алады, бірақ ол бүкіл жүйенің жақсырақ дәлдігіне автоматты түрде кепілдік бермейді. Магнит сапасы, орнату, туралау және сенсор түрі әлі де маңызды.
Айналмалы және сызықтық жүйелер де ерекшеленеді. Бұл мақала айналмалы қолданбаларға бағытталған, өйткені тұрақты магниттік кодтаушы магниттер мұнда әсіресе кең таралған. Айналмалы жүйелерде магнит өрісінің үлгісі бұрыштық қозғалыс үшін сілтеме болады.
Кеңес: Көптеген командалар ажыратымдылық сандарына шамадан тыс назар аударады және туралау қатесін тексереді, бұл нақты өнімділікке көбірек зиян келтіруі мүмкін.
Тұрақты магниттік материалдар және олар нені өзгертеді
Материалды таңдау өрістің беріктігіне, температура режиміне, құнына, коррозияға төзімділігіне және өндіруге қабілеттілігіне әсер етеді. Кодер жобаларында үш отбасы ерекше маңызды: NdFeB, феррит және SmCo.
NdFeB магниттері жоғары магниттік беріктігі үшін кеңінен бағаланады. Олар қаптама тығыз болған кезде жиі кездеседі және өріс ықшам кеңістікте берік болуы керек. Тиісті материал неодим темір борының ең күшті негізгі магнит түрі болып саналатынын және әдетте агломерация немесе байланыстыру арқылы өндірілетінін атап өтеді.
Феррит магниттері әдетте құны бойынша жеңеді. Олар сондай-ақ коррозияға төзімділік пен демагнетизацияға жақсы қарсылықты ұсынады. Көптеген сақиналы магниттер керамикалық немесе феррит болып табылады, бұл ферритті әсіресе шығынды қажет ететін кодер магниттік сақина бағдарламалары үшін өзекті етеді. Сәйкестік NdFeB салыстырғанда төмен магниттік беріктік болып табылады.
SmCo магниттері талап етілетін жылу орталары үшін тартымды. Олар жоғары коэрцивтілікке және магнитсізденуге күшті қарсылыққа ие және олар температураның өзгеруі кезінде тұрақты болып қалады. Олардың кемшілігі сынғыштық және материалдың жоғары құны болып табылады.
Өндіріс жолы да маңызды. Агломерленген магниттер көбінесе күштірек өнімділікті қолдайды, ал байланыстырылған магниттер пішіннің икемділігін ұсына алады. Кодеріңізге әдеттен тыс геометрия, жұқа бөліктер немесе арнайы интеграциялық шектеулер қажет болса, байланыстыру көмектесуі мүмкін. Максималды өріс күші басымдық болса, агломерацияланған материал қолайлырақ болуы мүмкін.
Материалды таңдаудың қысқаша мазмұны
Материал |
Неліктен командалар оны таңдайды |
Әдеттегі алаңдаушылық |
NdFeB |
Шағын пакеттегі күшті өріс |
Коррозия мен температура шектерін тексеру керек |
Феррит |
Төмен құны, коррозияға төзімділігі |
Төменгі өріс күші |
SmCo |
Жақсырақ термиялық тұрақтылық |
Жоғары құны және сынғыштығы |
Тұрақты магниттік кодтаушы магниттер қолданылатын жерлерде
Тұрақты магнитті кодтаушы жүйелер робототехника мен автоматтандыруда кеңінен қолданылады. Роботтық буындарда олар позицияны дәл анықтауға көмектеседі және қайталанатын қозғалысты басқаруды қолдайды. Бұл магниттік кодтауыштардың бірлескен роботтар мен өнеркәсіптік роботтарда жиі кездесетін себептерінің бірі.
Олар AGV және AMR-де де маңызды. Бұл машиналар дөңгелекті дәл басқаруды және позиция туралы кері байланысты қажет етеді. Олар сондай-ақ соққыларға, бейберекет орталарға және тұрақты дірілге тап болады. Магниттік конструкциялар мұнда тартымды, өйткені олар осындай жағдайларда сенімді болып қала алады.
CNC машиналары мен өнеркәсіптік құралдар да оларды пайдаланады. Бұл жүйелер кесу, пішіндеу және автоматтандырылған қозғалыс үшін қайталанатын қозғалыс кері байланысын қажет етеді. Мұндай жағдайларда сәйкес тұрақты магнитті кодтау құрылғысы басқарудың біркелкілігін және қателік деңгейін төмендетуді қолдай алады.
Автокөлік, медициналық және аэроғарыштық қолданбалар да магниттік кодтағыштарды пайдаланады. Бұл өрістерде төзімділік пен позиция туралы кері байланыс маңызды. Рульдік жүйелер, электр қозғалтқыштары, хирургиялық роботтар және басқару жүйелері - бұл мысалдар.
Кеңес: Шаң, май және діріл ерекше емес, қалыпты жағдай болғандықтан, қоршаған ортаның қатал қозғалыс жүйелері жиі магниттік датчикті таңдайды.
Магниттік кодтаушы магнитті қалай таңдауға болады
Жақсы магниттік кодтаушы магнитті таңдау нұсқаулығы магнит каталогынан емес, қолданбадан басталады. Алдымен қозғалыс түрін анықтаңыз. Ол тек айналмалы ма? Оған бір айналымды немесе көп айналымды кері байланыс қажет пе? Қуат жоғалғаннан кейін оған нақты орын қажет пе? Бұл жауаптар кодер архитектурасын жылдам тарылтады.
Екіншіден, геометрияны механикаға сәйкестендіріңіз. Магниттік кодтаушы сақина көбінесе білікке негізделген айналмалы орналасуларға жақсы сәйкес келеді. Диск жалпақ пакеттерге сай болуы мүмкін. Доғалық немесе сегменттелген магниттер дизайн қисық немесе кеңістік шектеулі болғанда көмектесуі мүмкін.
Үшіншіден, қоршаған ортаны мұқият қарап шығыңыз. Шаң, май және діріл оптикалық емес магнитті таңдауды қолдауы мүмкін. Бірақ күшті сыртқы магнит өрістері, төтенше температуралар және соққы әлі де бағалауды қажет етеді. Тіпті магниттік жүйелерде де шектеулер бар.
Төртіншіден, жүйелік мәселе ретінде дәлдікті тексеріңіз. Магнит күші мен сапасы маңызды екені анық, бірақ сенсор түрі, туралау және орнату да маңызды. Магнит күшті, бірақ еңкейтілген, дұрыс емес немесе нашар саңылау болса, нәтиже әлі де әлсіз болуы мүмкін.
Бесіншіден, интерфейс пен ресурс қажеттіліктерін тексеріңіз. Егер кодтаушы OEM өнімінде жеткізілетін болса, өңдеу уақыты, теңшеу қолдауы және интерфейс үйлесімділігі өңделмеген өнімділік сияқты маңызды. SPI, SSI және ұқсас шығыстар платформа үйлесімділігі туралы шешімдерді қалыптастыруы мүмкін.
Практикалық B2B бақылау парағы
Алдымен абсолютті немесе қосымша қажеттіліктерді анықтаңыз.
Келесі сақинаны, дискіні немесе сегменттелген геометрияны растаңыз.
Магниттеу үлгісін сенсордың орналасуына сәйкестендіріңіз.
Температураны, дірілді және кедергі қаупін тексеріңіз.
Іске қосу алдында нақты құрастыру рұқсаттарын тексеріңіз.
Жалпы проблемалар, айырбастау және таңдау қателері
Жалпы қателік - тек шешу үшін сатып алу. Командалар жоғарырақ ажыратымдылықтағы мақсатты үлгіні таңдай алады, содан кейін механикалық ағып кетуді немесе монтаждық өзгерістерді елемейді. Бұл жақсырақ тақырып сипаттамаларына қарамастан нақты дәлдікті төмендетуі мүмкін.
Тағы бір қателік - адасқан магнит өрістері мен шу көздерін елемеу. Бұрыштық қателер тура келмеуден, еңкейтуден, адасқан өрістерден және жақын маңдағы электроникадағы өндірістік ауытқулардан туындауы мүмкін. Бұл тек ішінара деңгейдегі мәселелер емес, жүйелік деңгейдегі мәселелер.
Материалдық сәйкессіздік - тағы бір қауіп. Төмен құны бар ферритті таңдау көптеген кодтаушы сақиналар үшін жақсы болуы мүмкін, бірақ ол ықшам, жоғары өрісті дизайнға сәйкес келмеуі мүмкін. Күшті NdFeB опциясы сигнал мәселелерін шешуі мүмкін, бірақ ол басқа шығындар немесе температура мәселелерін тудыруы мүмкін.
Соңғы қателік кодтарды таңдау мен магнитті таңдауды бөлек жұмыс ретінде қарастырады. Олар бір жұмыс процесі болуы керек. Магнит пішіні, магниттелу, сенсор түрі, интерфейс және механикалық төзімділік барлығы бір-біріне әсер етеді.
Магниттік кодтаушы және оптикалық кодтағыш
Магниттік кодтаудың әдетте лас немесе қатал ортада анық жиегі болады. Магниттік кодерлер шаңда, майда және дірілде өте сенімді, ал оптикалық конструкциялар таза, басқарылатын параметрлерге жақсырақ келеді.
Оптикалық жүйелер өте жоғары ажыратымдылық пен дәл өлшеуді ұсына алады. Бірақ олар сондай-ақ таза жағдайды және мұқият күтімді қажет етуі мүмкін. Магниттік жүйелер жұмыс уақыты, беріктік және техникалық қызмет көрсетудің төмендігі жоғары деңгейлі оптикалық дәлдікке қарағанда маңызды болғанда жиі жеңеді.
Көптеген өнеркәсіптік сатып алушылар үшін бұл нақты шешім ережесі: зауыт ортасы зертханалық ортадан қиынырақ болған кезде магнитті таңдаңыз. Таза орта мен дәлдік оны ақтайтын кезде оптиканы таңдаңыз.
Қорытынды
Тұрақты магниттік кодтаушы магниттер өріс тудыратын өзегі болып табылады магниттік кодтаушы жүйесінің . Олар сенсор не оқи алатынын, сигнал қаншалықты тұрақты болатынын және нақты жабдықта кодер қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін анықтайды.
B2B командаларының көпшілігі үшін дұрыс жол тікелей. Қолданба қажеттіліктерінен бастаңыз. Содан кейін бір сәйкес жүйе ретінде кодтауыш түрін, магнит геометриясын, материалды және магниттеу үлгісін таңдаңыз. Сақина магниттерінің, диск магниттерінің және көп полюсті конструкциялардың барлығының құндылығы бар, бірақ олар сенсордың орналасуына және жұмыс ортасына сәйкес келгенде ғана.
SDM MAGNETICS бұл процесті арнайы тұрақты магнит шешімдерімен қолдай алады. Оның өнімдері сигнал дәйектілігін, ықшам дизайнды және қолданбаның сәйкестігін жақсартуға көмектеседі. Кодерлердің сенімді өнімділігін іздейтін сатып алушылар үшін бұл практикалық құндылық маңызды.
Жиі қойылатын сұрақтар
С: Магниттік кодтаушы магнит дегеніміз не?
A: Ол орын мен жылдамдық үшін сенсор оқитын өрісті жасайды.
С: Магниттік кодтаушы сақина қалай жұмыс істейді?
A: Ол сенсордың жанынан айналады және оқылатын полюс үлгісін жасайды.
С: Неліктен оптикалық емес магниттік кодтауды таңдау керек?
A: Ол шаңды, майды және дірілді қатал жағдайларда жақсы өңдейді.
С: Абсолютті магниттік кодтау немесе инкрементті магниттік кодтау?
A: абсолют қуат жоғалғаннан кейін орнын сақтайды; қадамдық қозғалыс өзгерістерін бақылайды.
С: Кодер магнитінің дәлдігіне не әсер етеді?
A: Магнит сапасы, полюс үлгісі, ауа саңылауы және туралау бәрі маңызды.
