Enkoder 2.0. Bezkontaktowy enkoder indukcyjny o najwyższej rozdzielczości pomiarowej

| Prezentacje firmowe

Światowy rynek enkoderów jest podzielony między zwolenników wykonań optycznych i potencjometrycznych oraz entuzjastów rozwiązań magnetycznych. Enkodery optyczne występują w wersjach absolutnych i inkrementalnych. Mierzą one kąt i obrót dzięki przeniesieniu ruchu obrotowego wału na koło pomiarowe, które wykonane jest zazwyczaj ze szkła lub tworzywa sztucznego. Wewnątrz czujnika jest ono skanowane przez układ optyczny. Zaletami enkoderów optycznych są: wysoka rozdzielczość pomiarowa, możliwość pomiaru przy dużych prędkościach oraz odporność na oddziaływanie pól magnetycznych. Z drugiej strony uzyskanie dużych rozdzielczości wymaga koła pomiarowego znacznych rozmiarów, co skutkuje dużymi gabarytami obudowy urządzenia.

Enkoder 2.0. Bezkontaktowy enkoder indukcyjny o najwyższej rozdzielczości pomiarowej

EKSPLOATACJA MECHANICZNA KONWENCJONALNYCH ENKODERÓW

Wszystkie wcześniej wymienione zalety nie kompensują podstawowej wady tych urządzeń. Są one bezpośrednio łączone z wałem maszyny, w efekcie czego zużywają się mechanicznie. Przyśpieszonej eksploatacji ulegają sprężyste części urządzenia, uszczelnienia oraz sam enkoder.

Ten sam problem dotyczy rozwiązań potencjometrycznych. Sami producenci tych urządzeń nie ukrywają, że potencjometr ulega zużyciu mechanicznemu. Ponadto uzyskanie w tym typie enkodera wysokiej rozdzielczości można osiągnąć jedynie kosztem wytrzymałości obudowy.

Bardzo częstym problemem enkoderów jest odpowiednie uszczelnienie ich obudowy. Po pewnym okresie pracy stają się kruche, podatne na pęknięcia i przecieki. Ciągłe obciążenie ze strony wału obrotowego powoduje w końcu pękanie. Dostanie się do środka obudowy wody i zanieczyszczeń uszkadza wrażliwe obwody czujnika, co powoduje błędne wyniki pomiarów.

W przypadku systemów magnetycznych problemy wiążące się z nimi są całkowicie odmiennej natury. Wcześniej opisywane wady nie występują, a obciążalność mechaniczna urządzeń jest wyjątkowo duża. Zasada działania opiera się na magnesie obrotowym, który generuje pole magnetyczne. W ten sposób tworzona jest krzywa cos/sin jako odwzorowanie wartości obrotów.

Enkodery magnetyczne są bezstykowymi urządzeniami pomiarowymi. Ich podstawowymi wadami są: wrażliwość na zakłócenia elektryczne i magnetyczne oraz brak tolerancji przesunięcia elementu pozycjonującego, co wymaga precyzyjnego montażu samego enkodera. Natomiast jego rozdzielczość zależy od maks. prędkości wałka.

Dla użytkowników, którzy nie mogą zaakceptować wad rozwiązań optycznych, potencjometrycznych czy magnetycznych w swoich aplikacjach, firma Turck oferuje enkodery zupełnie nowej kategorii działające w oparciu o metodę indukcyjnego obwodu rezonansowego. Enkoder indukcyjny serii RI360 łączy w sobie zalety wszystkich wyżej wymienionych urządzeń, eliminując równocześnie wszystkie ich wady.

Nie podlega on zużyciu mechanicznemu, oferując wysoką rozdzielczość. Ponadto może pracować przy dużych prędkościach i jest niewrażliwy na wibracje i pola magnetyczne, a jego obudowa wykonana jest w stopniu ochrony IP69K.

PEŁNE USZCZELNIENIE ELEKTRONIKI

Dzięki metodzie pomiaru opartej na obwodzie rezonansowym i zastosowaniu osobnego, niezwiązanego mechanicznie z główną obudową czujnika elementu pozycyjnego, możliwe stało się zastosowanie całkowicie uszczelnionej, kompaktowej obudowy bez dodatkowych uszczelek. Eliminuje to możliwość dostania się do elektroniki wody i pyłu.

Bezkontaktowa zasada pomiaru pozwala również na kompensację wibracji i przesunięć (aż do 4 mm). Ponadto pola magnetyczne nie mają żadnego wpływu na proces pomiaru, bo element pozycjonujący opiera się na systemie cewek indukcyjnych, a nie na magnesie.

UNIWERSALNY ENKODER - 100 URZĄDZEŃ W JEDNYM

Stosując enkoder firmy Turck, użytkownik już nigdy nie będzie musiał wybierać pomiędzy rozdzielczością a wytrzymałością. Wszystkie stosowane dotychczas i zwiększające awaryjność rozwiązania w postaci podwójnych łożysk czy układów sprężynowych stały się zbędne. Oprócz odporności na zużycie mechaniczne oraz zakłócenia użytkownik uzyskuje urządzenie, którego parametryzacji można dokonać na tak wiele sposobów, że może zastąpić praktycznie każdy inny enkoder.

Również sposób montażu odpowiada koncepcji uniwersalności. Pierścienie adaptera umożliwiają instalację elementu pozycyjnego na różnych rozmiarach wałka. W rezultacie użytkownik może mieć w magazynie tylko jeden typ enkodera, który można zastosować w różnych aplikacjach na wałkach o średnicy do 20 mm.

W ofercie znajduje się także wersja z IO-Link. Dzięki temu użytkownik ma możliwość ustawienia charakterystyki enkodera oraz jego parametrów za pomocą tego interfejsu. W ten sposób można zdalnie parametryzować zarówno enkodery inkrementalne, jak i absolutne jedno- czy wieloobrotowe. Dla trybu jednoobrotowego rozdzielczość można ustawić do maks. 18 bitów i to nawet przy najwyższej prędkości obrotowej.

Użytkownik może również skonfigurować sygnał wyjściowy zgodnie z indywidualnymi wymaganiami, np. SSI, kod Greya, sygnał binarny o długości 24, 25 lub 26 bitów, itp. W przygotowaniu są również wersje z Modbus RTU oraz zgodne ze specyfikacją e1 dotyczącą urządzeń przeznaczonych do stosowania w pojazdach i charakteryzujących się wyjściem napięciowym 0,5...4,5 V.

Koncepcja montażu odpowiada uniwersalnością parametryzacji. Adaptery umożliwiają zastosowanie urządzenia na wałkach i w otworach o średnicy do 20 mm. Czujnik ma okrągłą obudowę z otworem w środku, dzięki czemu może być instalowany w osi tuż za otworem centralnym z elementem montażowym montowanym tuż za lub przed nim - zależnie od warunków aplikacji.

Jednakże dopiero wymagania stawiane przez klientów rynku sektora budowy maszyn pokazują, jak wszechstronnym i niepowtarzalnym produktem jest enkoder firmy Turck. Wymagania są tutaj całkowicie różne niż w elektrowniach, gdzie pomiary wykonywane były wolno i wykorzystywano jedynie urządzenia jednoobrotowe o wysokiej rozdzielczości.

Maszyny CNC wymagają enkoderów wieloobrotowych o zakresie pomiarowym do 25 tys. obr./minutę. Prędkość taka nie jest żadnym problemem dla enkodera RI360P-QR24. W odróżnieniu od innych rozwiązań dostępnych na rynku enkodery indukcyjne nie mają ograniczenia maksymalnej prędkości.

NIEOGRANICZONY POTENCJAŁ

Możliwości nowego enkodera indukcyjnego firmy Turck są tak duże, jak możliwości jego konfiguracji. Szczególnie interesujący jest on do aplikacji na urządzeniach mobilnych, w sektorze przemysłowym energii odnawialnych, w maszynach pakujących, obrabiarkach, systemach logistycznych czy zakładach przemysłowych. Nowy enkoder indukcyjny jest na tyle uniwersalny, że jest doskonałym rozwiązaniem dla praktycznie każdego rynku oraz każdej aplikacji i to z wymiernym zyskiem dla użytkownika.

Turck

Zobacz również