Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Citlivé snímače pro přesné polohování pohonů

Automa 1/2001

Gustav Holub

Citlivé snímače pro přesné polohování pohonů

Rozvoj automatizační techniky je v současné době nemyslitelný bez mimořádně citlivých, přesných a spolehlivých snímačů otáček a polohy rotačních nebo lineárních pohybů u výrobních a zpracovatelských strojů a dopravních, zvedacích a jiných manipulačních systémů. Ve Švýcarsku je tradičním výrobcem těchto snímačů firma Baumer Electric, která má v tomto oboru dlouholeté zkušenosti a která je v České republice, Slovenské republice a také v Polsku zastupována brněnskou společností Amtek, s. r. o. Z rozsáhlé nabídky nejrůznějších typů a provedení průmyslových bezkontaktních lineárních a rotačních snímačů, optických snímačů barvy a snímačů polohy v tomto příspěvku naší odborné veřejnosti podáváme bližší informace o malém výseku tohoto sortimentu.

Obr. 1.

Magnetické snímače a Hallovy senzory
V podstatě jde o bezkontaktní přibližovací spínače se dvěma magnetorezistory uspořádanými do magnetického můstku, přičemž železný terčík ovlivňuje hodnoty odporu magnetorezistorů. Tento typ senzorů je zvláště vhodný pro bezproblémová měření otáček a polohy ozubených kol. Například u ozubeného kola s modulem zubů 1 dosahuje snímací frekvence až 20 kHz. Snímače jsou vyráběny pro vzdálenost snímání 0,4 až 2,5 mm a o průměru 12 mm (v závislosti na konstrukčním provedení) a vyznačují se vysokým stupněm krytí IP67. Mohou tedy spolehlivě pracovat i v drsném průmyslovém pracovním prostředí. Snímač s Hallovou sondou má krytí snímací hlavy IP68 a odolá i tlaku oleje do 20 barů. Lze jej tedy zamontovat přímo do převodovky. Napájecí napětí může být 8 až 30 V DC, maximální spínací proud 30 mA (u Hallových senzorů až 100 mA). Snímače mohou pracovat:

  • na jednokanálovém principu, kdy se vyžaduje pouze snímání nebo monitorování otáček,
  • na dvoukanálovém principu, kdy výstupní signály A a B nejsou ve fázi (stejně jako u klasických optických inkrementálních snímačů) a kdy směr otáčení může být stanoven z fázového posuvu signálů vnější elektronikou.

Jednokanálové provedení však může být řešeno i s indikací směru (up/down), kdy senzor předává v jednom kanálu informaci o otáčkách (kanál A) a v druhém informaci o směru otáčení (kanál B).

Miniaturní snímače polohy MDRM a MDFM
Jsou to velmi malé magnetické snímače, které byly koncipovány jako náhrada za mechanické potenciometry pro detekci rotačního pohybu, resp. úhlu natočení v určitých aplikacích. Jsou válcového nebo kvádrového tvaru se stupněm krytí IP67. Pracují s napájecím napětím 5 V DC a výstupní frekvence může být až 20 kHz. Jsou magneticky řízené malým rotorem, umístěným těsně před snímacím čelem. Výstupem jsou dva sinusové signály 2 V špička-špička, jež jsou lineární v rozmezí 22°, u nové verze až 160°. Chyba linearity činí typicky 2,5 % a snímače mohou pracovat v rozsahu teplot okolí od –20 do +85 °C. Další zpracování signálů s rozlišením maximálně deset bitů se snadno realizuje použitím standardního programovatelného automatu (PLC).

Magnetické snímače polohy MDFK
Snímač pracuje na základě bezkontaktního snímání intenzity magnetického pole, které je generováno permanentním mnohapólovým magnetem prstencového tvaru nebo magnetickou páskou. Tato dvoukanálová verze (kanály A a B s fázovým posunem 90°) se vyznačuje mimořádně vysokou frekvencí snímání (160 kHz). V závislosti na vzájemné poloze mezi senzorem a magnetickým polem se generují analogové signály obsahující informaci o změně úhlu či polohy. Signály jsou vedeny do elektronického vyhodnocovacího obvodu k další úpravě a zpracování.

Masivní snímač se snadnou montáží generuje ve spojení s prstencovým magnetem s osmnácti pólovými páry 288 pulsů na otáčku. Při čtyřnásobném vyhodnocení tak lze získat rozlišení 1 152 kroků na otáčku. Úhlové rozlišení může být částečně určeno volbou vhodných prstencových magnetů. Senzor v krytí IP67 neobsahuje žádné pohyblivé části, a nepodléhá tedy opotřebení za provozu. Mezera mezi magnetem a senzorem může být až 0,8 mm bez narušení přesnosti snímání. Tento magnetický snímač je dimenzován na napětí 8 až 30 V DC a maximální spínací proud může být 30 mA. Snímač je spolehlivý v rozmezí teplot –25 až +85 °C.

Tento typ magnetického snímače polohy lze využít nejen v aplikacích s rotačním pohybem (s prstencovým magnetem), nýbrž také v lineárních aplikacích s magnetickými páskami, např. při odměřování posuvů, při polohování výtahů, jeřábů, manipulátorů, transportních jednotek atd.

Veškeré další podrobné technické a obchodní informace jsou zájemcům připraveni poskytnout kdykoliv a ochotně odborníci společnosti Amtek na adrese:

AMTEK spol. s r. o.
Vídeňská 12
619 00 Brno
tel.: 05/47 12 55 70
fax: 05/47 12 55 56
e-mail: amtek@amtek.cz