Magnetiniai kodavimo įrenginiai ir optiniai kodavimo įrenginiai: pagrindiniai skirtumai

Pasirinkimas tarp magnetinio kodavimo ir optinio kodavimo yra vienas iš svarbiausių sprendimų bet kuriame judesio valdymo projekte, todėl inžinieriai klysta dažniau, nei tikitės. Pasirinkę netinkamą technologiją, pamatysite ankstyvus gedimus, brangias prastovos laiką arba sistemą, kuri tiesiog negali pasiekti savo tikslumo tikslų.

Šiame vadove magnetiniai ir optiniai koduotuvai palyginami iš praktinės pramonės perspektyvos. Suprasite, kaip jie veikia, kur veikia geriausiai ir kaip pasirinkti tinkamą koduotuvą jūsų mašinai, automatikos sistemai ar OĮG projektui.

Kodėl kodavimo įrenginio pasirinkimas yra svarbus jūsų įrenginiui

Kodavimo įrenginys nėra tik mažas grįžtamojo ryšio komponentas. Jis nurodo jūsų valdymo sistemai padėtį, greitį arba judėjimo kryptį. Jei kodavimo įrenginio signalas tampa nestabilus, jūsų įrenginys gali prarasti padėties nustatymo tikslumą, sukelti klaidų arba net netikėtai sustoti.

Įrangos gamintojams tai gali tapti didesne problema nei pats kodavimo įrenginys. Netinkamas kodavimo įrenginio pasirinkimas gali sukelti:

• Daugiau mašinos prastovų
• Didesnės priežiūros išlaidos
• Nestabilus judesio valdymas
• Padėties nustatymo klaidos
• Trumpesnis tarnavimo laikas
• Daugiau skundų po{0}}pardavimo

Kas yra magnetinis kodavimo įrenginys?

A magnetinis kodavimo įrenginysaptinka sukimosi arba linijinę padėtį, jausdamas magnetinio lauko pokyčius. Pagrindiniai komponentai yra paprasti: nuolatinis magnetas (paprastai cilindrinis, pritvirtintas prie besisukančio veleno) ir magnetinis jutiklis, dažniausiai Holo efekto jutiklis arba magnetorezistinis (MR) elementas.

Kai velenas sukasi, kartu su juo sukasi ir magnetinis laukas. Jutiklis nuolat skaito besikeičiantį lauko pasiskirstymą ir paverčia jį elektriniu signalu, vaizduojančiu padėtį, greitį arba kryptį.

Pagrindiniai konstrukciniai komponentai

• Nuolatinis magnetas (pritvirtintas prie veleno galo arba įterptas į magnetinį žiedą)
• Holo elementas arba anizotropinis magnetorezistinis (AMR) / milžiniškas magnetorezistinis (GMR) jutiklis
• Signalų apdorojimo IC
• Išvesties sąsaja

Kadangi jutiklis yra visiškai bekontaktis, o tarp magneto ir jutiklio nėra fizinio prisilietimo, magnetiniai koduotuvai iš prigimties turi ilgą tarnavimo laiką, ypač aplinkoje, kurioje dulkės, alyva ar drėgmė sunaikintų optinę sistemą.

Kas yra optinis kodavimo įrenginys?

Optinis kodavimo įrenginys nustato padėtį naudodamas šviesą. Šviesos šaltinis (LED) šviečia arba atspindi tiksliai išgraviruotą kodo ratuką (taip pat vadinamą disku arba tinkleliu) su skaidriais ir nepermatomais segmentais. Kitoje pusėje esanti fotodetektoriaus matrica nuskaito šviesos impulsus, kai diskas sukasi, paversdamas įjungimo/išjungimo šabloną padėties duomenimis.

Yra dvi pagrindinės optinės architektūros:

Pralaidus (per{0}}spindulį):LED šviečia per diske išgraviruotas angas. Tradicinis dizainas; puikus tikslumas.

Atspindintys:LED lemputė atsimuša nuo raštuoto atspindinčio disko atgal į jutiklį. Kompaktiškesnis; vis dažniau pasitaiko naujesniuose dizainuose.

Pagrindiniai struktūriniai komponentai

• LED šviesos šaltinis
• Tikslaus kodo ratas (stiklas, metalas arba plastikas)
• Fotodetektorių masyvas
• Signalo kondicionavimo grandinė
• Išvesties sąsaja

Kritinis apribojimas akivaizdus iš aprašymo: optinis kelias turi išlikti aiškus. Bet koks užteršimas, alyvos lašas, dulkių dėmė ar kondensatas gali pabloginti arba sugadinti signalo vientisumą.

Magnetiniai kodavimo įrenginiai ir optiniai koduotuvai: palyginimas{0}}prie{1}}

1 pagrindinis skirtumas: jutimo principas

Pirmasis esminis skirtumas yra tai, kaip du kodavimo įrenginiai aptinka judesį.

Magnetinis kodavimo įrenginys nuskaito magnetinio lauko pokyčius. Jai nereikia šviesos, kad prasiskverbtų pro švarų diską ar svarstykles. Dėl to jis yra labiau tolerantiškas užteršimui realiomis pramoninėmis sąlygomis.

Optinis kodavimo įrenginys priklauso nuo šviesos pralaidumo arba atspindžio. Jei dulkės, alyva, nešvarumai ar vanduo užblokuoja optinį kelią, signalas gali susilpnėti arba tapti neteisingas. Pramonės nuorodose dažnai nurodoma, kad optiniai koduotuvai yra labiau pažeidžiami užteršimo, nes jie priklauso nuo tiesės-op{3}}regėjimo optinio jutimo.

Naudojant švarią įrangą, tai paprastai nėra problema. Tačiau mašinoms, naudojamoms dulkėtoje, riebioje, drėgnoje ar vibruojančioje aplinkoje, jutimo principas tampa labai svarbus.

2 pagrindinis skirtumas: tikslumas ir raiška

Optiniai kodavimo įrenginiai paprastai siūlo didesnę skiriamąją gebą ir tikslumą. Jei jūsų programai reikia labai tikslios padėties švarioje aplinkoje, optinis kodavimo įrenginys gali būti geresnis pasirinkimas.

Magnetiniai koduotuvai ne visada gali pasiekti aukščiausią aukščiausios kokybės optinių kodavimo įrenginių skiriamąją gebą. Tačiau šiuolaikinė magnetinio kodavimo technologija gerokai patobulėjo. Daugeliui pramoninių mašinų magnetiniai kodavimo įrenginiai gali užtikrinti pakankamą tikslumą ir tuo pačiu užtikrinti didesnį atsparumą aplinkai.

Taigi tikrasis klausimas nėra paprastas:

Kuris kodavimo įrenginys yra tikslesnis?

Geresnis klausimas yra:

Kokio tikslumo jums iš tikrųjų reikia ir ar kodavimo įrenginys gali išlaikyti tokį tikslumą jūsų faktinėje darbo aplinkoje?

Jei jūsų mašina veikia švarioje patalpoje arba tiksliųjų prietaisų sistemoje, gali tikti optiniai kodavimo įrenginiai. Jei įrenginys veikia šalia dulkių, alyvos, vibracijos, drėgmės ar temperatūros pokyčių, magnetiniai koduotuvai gali užtikrinti stabilesnį ilgalaikį veikimą.

3 pagrindinis skirtumas: atsparumas dulkėms, aliejui, drėgmei ir vibracijai

Tai vienas iš svarbiausių pramonės klientų skirtumų.

Daugelis mašinų neveikia tobulomis laboratorinėmis sąlygomis. Jie gali susidurti su:

• Metalo dulkės
• Alyvos migla
• Tepalas
• Vandens garai
• Lauko drėgmė
• Šokas
• Vibracija
• Temperatūros pokyčiai

Tokiomis sąlygomis magnetiniai kodavimo įrenginiai paprastai turi didesnį praktinį pranašumą. Kadangi jutiklis nuskaito magnetinio lauko pokyčius, įprastas dulkių ar alyvos užterštumas neblokuoja signalo taip, kaip gali paveikti optinį kodavimo įrenginį.

Tinkamai apsaugoti optiniai kodavimo įrenginiai vis tiek gali veikti gerai, tačiau dėl užteršimo, vibracijos ir sandarinimo problemų gali padidėti signalo klaidų arba gedimo rizika. Kai kurie koduotuvo vadovai įspėja, kad optinio kodavimo diskus gali paveikti arba pažeisti dulkės, šiukšlės, vibracija ir kiti aplinkos veiksniai.

Įrangos gamintojams tai reiškia, kad magnetiniai kodavimo įrenginiai gali padėti sumažinti techninės priežiūros slėgį ir pagerinti mašinos veikimo laiką atšiaurioje aplinkoje.

4 pagrindinis skirtumas: priežiūra ir ilgalaikis patikimumas

Renkantis kodavimo įrenginį, priežiūra dažnai ignoruojama, tačiau realiai gamybai tai labai svarbu.

Jei optinis kodavimo įrenginys užsiteršia, gali reikėti išvalyti optinį kelią. Jei pažeidžiamas diskas, jutiklis arba sandarinimo sistema, įrenginio grįžtamasis ryšys gali būti nestabilus, padėties nustatymo klaidos arba prastovos.

Užterštoje aplinkoje magnetiniams kodavimo prietaisams paprastai reikia mažiau priežiūros. Mažai tikėtina, kad dulkės, alyva ir drėgmė neleis jutikliui nuskaityti magnetinio rašto. Tai gali būti naudinga mašinoms, kurios yra sunkiai prieinamos, įrengiamos lauke arba tikimasi, kad jos ilgai veiks su ribota priežiūra.

OĮG gamintojams tai taip pat svarbu, nes galutiniams vartotojams rūpi mašinos patikimumas. Tvirtesnis koduotuvas gali padėti sumažinti po-pardavimo problemų ir padidinti klientų pasitikėjimą jūsų įranga.

5 pagrindinis skirtumas: išlaidos ir visos nuosavybės išlaidos

Lygindami magnetinius ir optinius koduotuvus, palyginkite ne tik vieneto kainą.

Optinis koduotuvas gali būti ekonomiškai{0}}naudingas naudojant švarią ir paprastą programą. Tačiau jei jūsų aplinka atšiauri, jums gali prireikti papildomo sandarinimo, specialios apsaugos, kruopštesnio įrengimo arba reguliarios priežiūros. Šios papildomos išlaidos gali padidinti bendras nuosavybės išlaidas.

Magnetinis koduotuvas gali būti vertingesnis, kai prioritetas yra stabilus veikimas, mažesnė priežiūra ir ilgesnis tarnavimo laikas sudėtingomis sąlygomis.

Pramonės klientams į tikrąją kainą įeina:

• Enkoderio pirkimo kaina
• Montavimo kaina
• Apsaugos konstrukcijos kaina
• Priežiūros kaina
• Prastovos išlaidos
• Pakeitimo kaina
• Paslaugos po-pardavimo kaina

Jei kodavimo įrenginio gedimas sustabdo mašiną arba gamybos liniją, prastovos kaina gali būti daug didesnė nei paties jutiklio kaina.
 

Kurios programos tinka kiekvienai technologijai?

Skirtingos programos kelia skirtingus koduotuvo tikslumo, ilgaamžiškumo, sandarinimo ir priežiūros reikalavimus, todėl tinkamas pasirinkimas priklauso nuo jūsų darbo aplinkos, mašinos struktūros ir ilgalaikio{0}}patikimumo reikalavimų.

Pasirinkite magnetinius kodavimo įrenginius Kada

Tokios aplinkos kaip plieno gamyklos, popieriaus gamyklos ir medienos perdirbimo įmonės dažnai pasižymi nuolatine vibracija, temperatūros svyravimais, dulkėmis ir tepalais. Esant tokiems nustatymams, čia optines kodavimo sistemas reikėtų dažnai keisti, o magnetiniai koduotuvai patikimai pateikia padėties ir greičio grįžtamąjį ryšį.
 

Mobilioji ir lauko įranga

Mašinos, tokios kaip žemės ūkio įranga, statybinės transporto priemonės, kranai ir vėjo turbinos, dažnai veikia ekstremaliomis oro sąlygomis ir turi atlaikyti purvo, drėgmės ir smūginių apkrovų poveikį. Šių programų IP67/IP68 apsaugos įvertinimai ir atsparumas vibracijai, kuriuos siūlo magnetiniai koduotuvai, yra ne tik pasirenkamos funkcijos, bet ir esminiai, neaptartini reikalavimai.
 

Automobilių ir elektrinių transporto priemonių sistemos

Šiandien daugiau nei 35 % šiuolaikinių automobilių taikomųjų programų turi magnetinius kodavimo įrenginius, skirtus padėties{1}}jutimo funkcijoms. Elektromobilių (EV) sektoriuje magnetiniai koduotuvai atlieka dominuojantį vaidmenį pagalbinėse sistemose, pradedant nuo akumuliatoriaus valdymo ir droselio padėties nustatymo iki vairavimo kampo matavimo ir variklio komutacijos valdymo (ypač sistemose, kuriose tvirtumas yra prioritetas, o ne absoliutus tikslumas).
 

Robotika (jungtinės pavaros)

Bendradarbiaujantys robotai ir pramoninės robotų rankos turi didelę naudą dėl kompaktiškų formų ir didelio magnetinių koduotuvų patikimumo, todėl jie ypač tinka{0}}jungtinėms pavaroms, kurios veikia esant didelėms apkrovoms ir mažu sukimosi greičiu.

Liftų ir ŠVOK sistemos

Atsižvelgiant į itin didelius gaminio ilgaamžiškumo reikalavimus šiose srityse, kurios dažnai susijusios su dulkėtomis mechaninėmis patalpomis ir būtinybe užtikrinti patikimą padėties grįžtamąjį ryšį plačiame temperatūrų diapazone, magnetinio kodavimo sprendimai tapo tinkamiausiu pasirinkimu.

Maisto ir gėrimų perdirbimas

Reiklioje aplinkoje, kurioje reikia reguliariai nuplauti aukštu{0}}slėgiu vandeniu ir valyti dezinfekuojančiomis cheminėmis medžiagomis, IP68 apsaugos laipsnio jutikliai yra privalomi. Magnetiniai kodavimo įrenginiai gali visiškai susidoroti su tokios veiklos aplinkos keliamais iššūkiais.
 

Optiniai kodavimo įrenginiai turėtų būti naudojami toliau nurodytose situacijose

Optiniai koduotuvai yra geresnis pasirinkimas, kai programai reikalinga itin didelė skiriamoji geba, tikslus pakartojamumas ir stabilus veikimas švarioje, gerai{0}}apsaugotoje aplinkoje.

CNC staklės ir apdirbimo centrai

Tiksliam kontūrų apdirbimui reikalinga didelė skiriamoji geba ir didelis pakartojamumas. Ant tiesinių ir sukamųjų ašių sumontuoti optiniai kodavimo įrenginiai užtikrina padėties nustatymo tikslumą, būtiną apdirbant tikslią toleranciją, jei staklių sandari aplinka tinkamai apsaugo kodavimo įrenginį.

Puslaidininkių gamyba

Plokščių tvarkymui, litografijos etapams ir tikrinimo sistemoms reikalingas iki{0}}mikronų padėties nustatymo tikslumas. Šias specifikacijas gali atitikti tik optiniai koduotuvai (ir tam tikrais konkrečiais atvejais talpiniai kodavimo įrenginiai).

Lazerinio pjovimo ir spausdinimo sistemos

Didelės{0}}greitos, didelės-raiškos kelio stebėjimo galimybės priklauso nuo grįžtamojo ryšio skiriamosios gebos, kurią suteikia optiniai koduotuvai.

Medicininiai vaizdo gavimo ir laboratoriniai instrumentai

Švarioje ir kontroliuojamoje aplinkoje kompiuterinės tomografijos skaitytuvai, MRT portaliniai kranai ir laboratorijos automatizavimo įranga gali visiškai išnaudoti optinių kodavimo įrenginių teikiamus tikslumo pranašumus. Tokioje aplinkoje teršalų įsiskverbimas paprastai nėra problema.

Servo variklio grįžtamasis ryšys švarioje automatizavimo aplinkoje

Pakavimo mašinos, elektroninė surinkimo įranga ir farmacijos automatizavimo sistemos šioje švarioje aplinkoje, didelė optinių kodavimo įrenginių skiriamoji geba padeda pagerinti ciklo trukmės tikslumą ir galutinio produkto kokybę.
 

Reikia pagalbos renkantis tinkamą magnetinį kodavimo įrenginį?

Tinkamo kodavimo įrenginio pasirinkimas priklauso nuo jūsų darbo aplinkos, įrengimo erdvės, tikslumo reikalavimų, signalo išvesties, judėjimo tipo ir mašinos struktūros.

Jei jūsų įranga veikia dulkėtomis, drėgnomis, riebiomis, vibruojančiomis ar lauko sąlygomis, GME gali padėti įvertinti tinkamą magnetinio kodavimo sprendimą. Galime palaikyti magnetinius koduotuvus, magnetines svarstykles, magnetinius žiedus, jutiklių derinimą ir pritaikytus pramoniniam pritaikymui pritaikytus dizainus.

Pasidalykite su mumis savo programa, montavimo brėžiniu, reikiamu tikslumu, signalo išvestimi ir darbo sąlygomis. Mūsų komanda padės jums rekomenduoti praktišką magnetinio kodavimo sprendimą jūsų projektui.

Išvada

Magnetiniai ir optiniai kodavimo įrenginiai yra plačiai naudojami padėties, greičio ir judesio grįžtamajam ryšiui nustatyti. Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo jūsų programos.

Optiniai kodavimo įrenginiai yra geras pasirinkimas, kai jūsų įranga veikia švarioje aplinkoje ir reikalauja labai didelės skiriamosios gebos. Magnetiniai kodavimo įrenginiai dažnai labiau tinka, kai jūsų mašina susiduria su dulkėmis, alyva, drėgme, vibracija, smūgiu ar lauko poveikiu.

Pramoninės įrangos gamintojams patikimumas dažnai yra svarbesnis nei teorinė raiška. Magnetinis koduotuvas gali padėti sumažinti techninės priežiūros poreikį, pagerinti veikimo laiką ir užtikrinti stabilų grįžtamąjį ryšį sudėtingose ​​​​aplinkose.

Jei kuriate mašiną ar automatizavimo sistemą atšiaurioms pramonės sąlygoms, magnetiniai koduotuvai gali pasiūlyti praktiškesnį ir patikimesnį ilgalaikį{0}}sprendimą.