Přesné měření vzdálenosti a polohy lankovými snímači

Měření vzdálenosti pomocí lankových snímačů lze přirovnat k principu měření posuvným měřítkem. Tyto snímače měří vzdálenost a polohu v rozsahu 50 mm až 50 m. Lankové snímače od společnosti Micro-Epsilon nacházejí uplatnění v nejrůznějších úlohách. 

Měřicí princip lankových snímačů

Metoda měření lankovými snímači se řadí mezi kontaktní způsoby měření. Lankové snímače se v podstatě skládají z měřicího lanka, bubínku, pružiny a potenciometru nebo jiného snímače polohy generujícího signál podle otáčení bubínku. Tyto snímače se používají tam, kde jsou zapotřebí velké měřicí rozsahy snímače za přijatelně nízkou
cenu.

Lanko je vyrobeno z tenkých ocelových drátků a může být potažené vrstvou poly­amidu nebo kevlaru. Má jeden volný konec, který může být přichycen napevno k pohyblivé části měřeného objektu nebo ho lze pouze zavěsit – např. karabinkou. Lineární pohyb měřeného objektu je převáděn na rotační pohyb bubínku. Uvnitř je je předepnutá pružina. Jde o spirálovou pružinu s průběhem točivého momentu podobným jako u mechaniky pružinového pohonu hodin. Čím více je lanko vytaženo, tím větší je tahová síla pružiny. Proto nenastává nežádoucí průhyb lanka při navíjení. Senzor polohy následně převádí tento rotační pohyb na elektrický signál.

Lankové snímače společnosti Micro-Epsilon jsou nabízeny s analogovým nebo digitálním výstupem. U snímačů s analogovými výstupy jsou použity drátové nebo hybridní potenciometry. Běžně se používají hybridní potenciometry. Další možností je digitální výstup – optoelektronické snímače polohy (tzv. „enkodéry“, encoders). Ve srovnání s analogovými potenciometry mají výrazně delší životnost a lepší linearitu. V závislosti na úloze se používají inkrementální nebo absolutní snímače. Inkrementální snímače jsou vhodné tam, kde je třeba měřit relativní polohu posunutí, absolutní snímač přiřazuje každé měřené hodnotě jedinečnou hodnotu polohy.

Snímače jsou vyráběny v různých rozměrech, tvarech, s lanky různých délek nebo průměrů (průměr lanka může být od 0,36 do 1,2 mm). Jejich unikátní charakteristikou jsou malé rozměry. Například nejmenší model má výšku jen 30 mm a měřicí rozsah 750 mm. K dispozici je mnoho analogových a digitálních výstupů a pouzdra vyrobená z plastu nebo hliníku. Vzhledem k tomu, že jsou použity pouze vysoce přesné součástky, mají snímače dlouhou životnost.

Nabízí se také možnost úprav podle specifikací zákazníka, aby bylo dosaženo optimálního poměru ceny k výkonu za požadovanou funkci.

Mezi nejběžnější použití patří např. měření polohy hydraulického válce, zdvihací plošiny, nůžkových zvedáků, dále se používají při testování automobilů a letadel, v průmyslové automatizaci nebo zdravotnických zařízeních (robotické ruce využívané při chirurgických zákrocích nebo na pracovních stolech). 

(MICRO-EPSILON Czech Republic, spol. s r. o.)

Obr. 1. Sortiment lankových snímačů

Obr. 2. Snímače upravené podle specifikací zákazníka.

Obr. 3. Příklad použití: vysokozdvižný vozík