Wie wählt man einen magnetischen Drehgeber für sein System aus?

Eine florierende Automatisierung ist die Zukunft der Unternehmen. Innovative Lösungen, Steuerungen oder Sensoren beeinflussen die Qualität, Wiederholbarkeit und Sicherheit von Produktionsprozessen und mehr.

Messgeräte machen sich zunehmend natürliche magnetische Phänomene zunutze, wie zum Beispiel Drehgeber. Erfahren Sie, wie ein magnetischer Drehgeber funktioniert und was Sie bei der Auswahl eines solchen Gerätes beachten sollten.

Was sind magnetische Encoder?

Ein magnetischer Encoder ist eine Art Sensor, der die Bewegung kontrolliert. Durch seine Montage erhält man eine Rückmeldung, die an das Hauptsteuerungssystem weitergeleitet wird.

Die Funktion des Bauteils besteht je nach Typ darin, die Dreh- oder Linearbewegung von Maschinen in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Das daraus resultierende Signal wird dann an das Steuerungssystem weitergeleitet und dort ausgelesen. Mit einem magnetischen Drehgeber können wir lesen:

• die Position der Maschinen mit hoher Genauigkeit,

• den Winkel und die Anzahl der Wellenumdrehungen im Motor,

• die Drehgeschwindigkeit und deren Richtung.

Es ist erwähnenswert, dass der magnetische Encoder keinen direkten Kontakt des Sensors mit der rotierenden Achse erfordert. Dank dieser Lösung zeichnet sich das Gerät durch eine wesentlich höhere Lebensdauer und Robustheit aus. Das Minimum an beweglichen, beschädigungsanfälligen Teilen, mit denen es ausgestattet ist, eliminiert das Risiko von zufälligen Ausfällen.

Je nach Bedarf lassen sich zwei Arten von Drehgebern unterscheiden. Ihre Unterteilung hängt mit ihrer Konstruktion und ihren technischen Parametern zusammen. In Fällen, in denen es notwendig ist, das Gerät vor Staub oder Überschwemmungen zu schützen, werden sie in einem speziellen Gehäuse untergebracht - sie haben einen Schutzgrad von IP67.

In Fällen, in denen kein Schutz gegen äußere Einflüsse erforderlich ist, werden Geräte verwendet, bei denen auf die integrierte Abdeckung verzichtet wird.

Nach welchem Prinzip funktioniert ein magnetischer Drehgeber?

Die Funktionsweise eines magnetischen Drehgebers ist für die Automatisierung verschiedener Prozesse in Unternehmen von entscheidender Bedeutung. Sein Vorhandensein ist die absolute Grundlage für verschiedene Arten von Messungen.

In einem magnetischen Gerät wird jede zu lesende Winkelposition durch einen Magnetfeldvektor bestimmt. Ermöglicht wird dies durch eine Magnetscheibe, die auf der Welle des Geräts montiert ist. Diese ist für die Erzeugung des Magnetfeldes verantwortlich.

Erwähnenswert ist auch, dass ein magnetischer Drehgeber zusätzlich mit einem Hallsensor ausgestattet ist, der in der Regel in Form einer integrierten Schaltung vorliegt. Als Basis dient in diesem Fall eine Platte aus halbleitendem Material, die dann in ein Magnetfeld gebracht wird.

Die an die Platte angelegte Spannung bewirkt, dass die Elektronen in die richtige Richtung, d. h. senkrecht zu den Magnetfeldlinien, fließen. Durch Messung der Spannung an den einzelnen Elektroden lässt sich die Stärke des Magnetfeldes, in dem sich der Sensor befindet, sehr genau bestimmen.

Das Magnetfeld selbst wiederum erzeugt eine Hallspannung, die dann in ein digitales Ausgangssignal umgewandelt wird.

Die Funktionsweise des Bauteils hängt auch davon ab, ob ein Inkrementalgeber oder ein Absolutwertgeber gewählt wird. Im ersten Fall ist es notwendig, das Messsystem zu kalibrieren, d.h. die sogenannte Nullstellung. Im zweiten Fall ist dies nicht erforderlich. Solches Zubehör unterscheidet sich auch durch andere Schnittstellen. Die gängigsten sind BiSS und SSI.

Was sind die wichtigsten Faktoren bei der Auswahl eines magnetischen Drehgebers?

Die Wahl des magnetischen Drehgebers sollte nicht willkürlich erfolgen. Eines der Schlüsselelemente, die beim Einbau zu berücksichtigen sind Einbau ist die Auflösung. Hinter diesem Begriff verbirgt sich die Anzahl der Impulse, die während einer vollständigen Umdrehung erzeugt werden, was sich in der Genauigkeit der Messwerte niederschlägt.

Je nach den Anforderungen an die Messgenauigkeit ist es notwendig, ein Modell zu wählen, das alle Anforderungen der Anwendung erfüllt.

Weitere Parameter des magnetischen Drehgebers, auf die man achten sollte, sind die Größe des Gehäuses, falls es mit einem solchen ausgestattet ist, der Durchmesser der Welle oder der Bohrung sowie die Befestigungsmethode.

Das große Interesse an dieser Art von Lösung hat dazu geführt, dass der Markt eine Reihe von Geräten anbietet, die sich leicht an die jeweilige Anwendung anpassen lassen.

Steht man vor der Wahl eines magnetischen Drehgebers, so darf man wichtige Aspekte wie Versorgungsspannung, Ausgangssignal oder Kommunikationsschnittstelle nicht außer Acht lassen.

Darüber hinaus können die Drehgeber mit zusätzlichem Zubehör ausgestattet werden, um ihren Betrieb zu erleichtern. Dazu gehören verschiedene Arten von Anzeigen, Magnetbandabschlüsse oder Kabelschutzzubehör.