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novotechnik传感器RS2800工作原理

更新时间:2024-07-01   点击次数:180次

即使没有权力,你也可以依靠它……



如何在获得功能的同时大幅降低编码器成本具有多转旋转位置传感器


novotechnik传感器RS2800工作原理


许多应用需要能够测量更大角度的旋转计数器超过360º。然而,大多数设计工程师新手所熟悉的低成本10匝电位器并不总是能满足用户对分辨率和灵敏度的要求可靠性。作为一种替代方案,光学绝对编码器过于昂贵许多应用程序。这些解决方案需要一个连续的电源或当电力恢复后,他们将失去计数。此外,齿轮技术/旋转计数器磨损严重。Novotechnik的新2800系列多转旋转传感器解决了这一问题客户需要。这些是第一个旋转计数器是基于Novo技术的NOVOTURN™技术-建立在一个增强的巨人

磁阻效应。相比之下,它们提供了大量的成本节约光学编码器,保持可靠性和准确性,加上他们提供额外的有用的特性



开发新技术

磁阻是量子力学中的一种现象,发生在

当两个铁磁层被薄层隔开时形成薄膜结构

非磁性的电影。这是一种用于硬盘驱动器的技术。当这两个

磁层平行,电阻降至最小值。随着

磁层转动,使它们不再平行排列,电电阻增加。这个增量可以用来测量绝对

位置值,例如旋转。


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图1:GMR传感器的层结构



它是如何工作的

Novotechnik针对编码器和位置应用优化了这项技术。其结果是一个组合的多回合旋转计数器和位置传感器,感应无接触或电源。感应计数可以被剥夺权力多年。



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图2:GMR传感器电阻行为


这种传感器技术的物理原理可以简单地用三个要素来描述。第一种,叫做畴壁发生器(DWG), DWG是一种磁性发生器

与磁南北极平行排列的一组原子。的第二要素是将特定数量的铁磁传感器轨迹排列以层为单位,由一层薄薄的非磁性间隔层隔开。传感器跟踪从DWG开始。第三个元件是参考轨道,它是另一个提供磁层,放置在传感器轨道铺设er的上方或下方并平行。


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图3:域墙生成器和窄条纹轨迹


把它想象成一池鱼,它们在DWG中朝着同一个方向游动,他们进入一个狭窄的“隧道"(传感器的轨道段),这样

一旦进入“隧道",它们的排列就不会改变,直到附近的磁场出现与DWG交互。如果在“隧道"中改变它们的对齐方式,就可以只有0°、180°。参考层具有固定的磁化方向这一点不会改变。

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图4:外场转动时的不同磁化状态



窄轨段呈螺旋结构布置及其原因传感/记忆层限制磁化方向仅为0°或180°由于一种叫做形状各向异性的效应。标记为DWG的DWG上面的“池"有足够大的面积,使得形状各向异性不能在那里发生,因此DWG中的磁化方向是相同的方向为旋转磁体的磁场。


当磁铁通过一段时,DWG“泵"出“群"引起磁化的磁畴,以0°或180°的方向排列第一段取决于磁铁的位置。一次对齐,比如说0°在下面描述的情况下,与参考层的方向相同。这就意味着180°对齐将是一个相反的方向参考层


当磁体从0°顺时针移动到180°时,起始点为0°时,各线段对齐方向一致(图4a)。在每一个90°旋转时,DWG泵送更多的畴壁通过,导致磁铁化的段将每个段推进到下一个段(图4b)。


然而,当磁铁从一开始旋转180°时,它的磁性排列迫使畴的方向发生180°的变化DWG产生导致第一段在磁体中磁性对齐

与前面的部分方向相反(图4c)。这就产生了

图4a图4b图4c

磁体旋转:0°

革命:0

磁铁旋转:90°

革命:0.25

磁体旋转:180°

革命:0.5

图4c图4d图4e

磁铁旋转:270°

革命:0.75

磁体旋转:360°

革命:1.00

磁铁旋转:450°

革命:1.25

M M

称为段1和段2之间的域墙。这种情况在270°(图4d),形成第二个相反方向的畴壁。然后除了第二(内)螺旋段是360°以外,循环再次开始受到影响。



以这种方式,电阻突然和可测量地增加或减少在段。段间的阻力被测量和处理。自三级(或三级)-低,中或高)电阻产生的特定段取决于并联和反平行畴壁组合以及旋转次数、计数可以准确地确定。


因为这些都是纯粹的磁现象,这个过程发生,并在形成存储在段是否有任何功率应用与否!


通过测量电阻的结构,定制集成电路存储电阻的变化,并应用预先确定的偏移量计数转动的次数。


螺旋轨迹的数量决定了可以进行的旋转次数检测到。


第二个360°传感器用于确定单次转弯的特定角度结合刚才描述的量程和计数传感器,该技术可以确定转弯的角度和次数——即使在没有动力的情况下也要跟踪礼物。稍后会详细介绍这个好处。


该技术的实现

Novotechnik基于此现象开发了一项技术non,以创建非接触式,多转旋转计数器。在rsm2800系列,两个多转元件在菱形图案中偏移90º(2)5).使用这种结构,可以在任何角度得到清晰的旋转值位置使用相应的求值算法。


RSM 2800传感器是真正的“上电"系统,提供这些测量值立即启动后。Novotechnik的NOVOTURN技术消除了需要的齿轮或外部电源所需的常规旋转编码器。


其结果是一系列非常紧凑的多转传感器,可以很容易地集成到各种各样的应用中,测量角度在2到15圈和提供绝对位置值超过360°无机械齿轮或缓冲器


而且,由于这些是非接触式传感器,它们提供了很长的使用寿命,并且可以可以轻松集成到各种各样的应用程序中,而不需要

创建机械连接。


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图6:整个传感器系统框图


RSM 2800是第一个多回合旋转计数器的基础NOVOTURN技术。该传感器具有24V电源和2 sepa速率0至10V输出(24V电源),具有12位分辨率。RSM 2800 pro提供高达±0.1%的独立线性度,电气范围高达5400º。这是一个真正的通电传感器。传感器甚至会计算转数关闭电源,不需要电池。即使电力恢复,经过一段电源中断,RSM 2800系列NOVOTURN位置传感技术回复最后一个位置后再次供电。


随着RSM 2800系列的发展,Novotechnik正在解决许多问题发现与今天的传统多转向传感器。


打开新应用程序

RSM 2800系列多转传感器很大程度上未满足的市场需求,提供所需的功能,设计工程师可以将其集成到两种新型传感器中以及现有的产品和控制系统。



RSM 2800系列多匝传感器的应用范围极其广泛线性或旋转执行器的范围,以检测驱动主轴的位置过几个回合。在许多工业应用中,这使控制系统能够监测和执行紧凑,低成本的驱动阀门和电子机械装置没有机械齿轮。


RSM系列也为输送机技术开辟了新的可能性传感器可与卷筒集成。


在汽车应用中,RSM 2800传感器可用于在转向的几个旋转中阻止地雷的实际车辆转向角轮。


在仓库应用中,RSM 2800系列传感器可用于检测卷帘门的不同开启位置。



一系列解决方案

这些新的传感器补充了Novotechnik广泛的接触家族非接触式,旋转和线性传感器,从微型电位计时器,测量小至13毫米,用于医疗设备,坚固耐用位置传感器设计用于液压,气动和其他操作环境。利用Novotechnik RSM,霍尔传感器和磁力磁通技术,这些传感器可提供广泛的操作,包括:模拟,增量,SPI, SSIPWM接口;自定义轴的设计;以及客户特定的布线。


无论你是在寻找非接触式还是接触式,单圈还是多圈,齿轮传动,小型电位器或长行程位置传感器,Novotechnik具有您所需的环境,机械和电气cal规格,证明了的工程设计。



TEL:13751107988

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