Устройства для измерения положения, основанные на принципе взаимной индукции, включают резольверы, линейно-регулируемые дифференциальные трансформаторы (LVDT) и индуктивные или магнитные энкодеры. Две из этих технологий — резольверы и LVDT — основаны на конструкции и принципе работы трансформатора.
В случае LVDT напряжение подается на первичную обмотку и индуцируется в двух вторичных обмотках, расположенных по обе стороны от первичной, через ферромагнитный сердечник. Расстояние определяется разностью выходного напряжения двух вторичных обмоток, а направление определяется тем, находится ли выходное напряжение в фазе или не в фазе с первичным напряжением.
В случае преобразователя вращающийся трансформатор подает напряжение на первичную обмотку, которая расположена на роторе. Затем напряжение индуцируется в двух вторичных обмотках статора, ориентированных под углом 90 градусов по синусу и косинусу. Положение определяется соотношением напряжений во вторичных обмотках, а направление определяется путем анализа того, какое вторичное напряжение (синусоидальное или косинусоидальное) является ведущим.
Индуктивные энкодеры аналогичны LVDT и резольверам, но вместо традиционных обмоток в них используются плоские катушки (иногда называемые “трассировками”), изготовленные на печатных платах. Вращающиеся индуктивные энкодеры содержат две основные части — статор (также называемый датчиком) и ротор (также называемый мишенью).
Статор содержит передающую катушку и две (а иногда и больше) приемные катушки, напечатанные на печатной плате – или, в некоторых случаях, непосредственно на подложке статора. Приемные катушки напечатаны таким образом, что они генерируют синусоидальные и косинусоидальные волны. Во многих конструкциях электронные схемы для обработки сигналов также встроены в статор. Ротор, или мишень, является пассивным и либо изготовлен из ферромагнитного материала, либо изготовлен из подложки, содержащей слои или узоры из проводящего материала, такого как медь.
Когда напряжение подается на катушку передатчика на статоре или датчике, создается электромагнитное поле. Когда ротор, или мишень, проходит над датчиком, вихревые токи генерируются на поверхности мишени. Эти вихревые токи генерируют противоположное поле, которое уменьшает плотность потока между датчиком и мишенью, вызывая генерацию напряжения на приемных катушках датчика. Амплитуды и фазы напряжений приемника изменяются по мере перемещения цели, и по этим напряжениям можно определить положение цели.
Индуктивные энкодеры также доступны в линейном исполнении. Здесь мишенью является линейная шкала с ферромагнитными (или электропроводящими) решетками, или полосками. Датчик (также называемый считывающей головкой) содержит катушки передатчика и приемника, а также электронику для обработки сигнала. Когда считывающая головка перемещается вдоль шкалы, решетки шкалы вызывают изменения напряжений, индуцируемых в приемных катушках, и эти напряжения указывают линейное положение датчика.
Индуктивные энкодеры обеспечивают абсолютную информацию о местоположении и обладают точностью, которая находится между магнитной и оптической технологиями — без строгих требований к монтажу оптических энкодеров. И они нечувствительны практически ко всем формам загрязнения или помех, включая жидкости, грязь и пыль, магнитные поля, электромагнитные помехи и даже сильные вибрации. Для ротационных измерительных систем конструкция индуктивных энкодеров на печатных платах обеспечивает им гораздо меньший форм-фактор и большую гибкость конструкции, чем их аналогам-преобразователям.
Освоенные промышленностью индуктивные (магнитные) энкодеры представлены в нашем интернет-магазине.
Свежие комментарии