N'achetez pas d'actionneur linéaire de rétroaction avant d'avoir lu ceci

Avez-vous besoin d'un Actionneur linéaire à rétroaction? Peut-être pas, lisez cet article pour vous aider à comprendre si c'est quelque chose dont vous avez besoin ou non.

Premièrement, vous n'avez besoin d'un actionneur linéaire avec retour que si vous avez besoin d'un contrôle de position à l'aide d'une sorte de contrôleur, si vous avez uniquement besoin de l'actionneur pour passer d'un point à un autre, vous n'avez probablement pas besoin d'un actionneur de retour. Même si vous avez besoin d'un contrôle point à point de l'actionneur qui n'utilise pas la course complète de l'actionneur, vous n'avez toujours pas besoin de retour d'information car un contrôle point à point peut être obtenu en utilisant interrupteurs de fin de course externes pour y parvenir. En règle générale, vous n'avez besoin que d'un retour d'information si vous souhaitez contrôler la position exacte de l'actionneur à l'aide d'un signal externe, ou vous avez besoin d'un contrôle de la position à mi-chemin de sa course. Cette même règle s'applique également à Micro-actionneurs

Contrôle de position expliqué

Donc, à ce stade, nous supposons que vous avez déjà décidé que vous avez besoin d'un certain niveau de feedback, entrons maintenant dans le détail de ce que cela signifie réellement. Tout d’abord, vous devez comprendre la différence entre tous les actionneurs à rétroaction du marché. Eh bien, vous êtes tombé au bon endroit. Il existe en réalité trois principales technologies de feedback disponibles. Firgelli vend les trois types avec les contrôleurs. Cet article vous aidera à comprendre les avantages et les inconvénients de chaque type, afin que vous puissiez choisir celui le mieux adapté à votre application. Cela peut devenir un peu technique, alors n'hésitez pas à aller plus loin et à lire simplement les résumés de chaque type de feedback.

 TYPES DE RÉTROACTION DES ACTIONNEURS

Retour du potentiomètre

UN potentiomètre est simplement une très fine couche de matériau résistif comme le carbone ou le cermet qui a été imprimée sur un matériau. Ces matériaux offrent une résistance électrique dont la résistivité est très linéaire et peut être facilement modifiée en utilisant une formulation différente. Quelques Potentiomètres Actionneurs utilisez un fil de résistance stable en température. D'autres potentiomètres sont fabriqués en plastique conducteur.

 Schéma de câblage du potentiomètre

Supposons donc que vous ayez un actionneur de course de 6 pouces et que vous souhaitiez tracer une trace de carbone de 6 pouces de long. Un potentiomètre fait passer 12 V CC (ou toute autre tension de votre choix) à travers cette trace de carbone, puis si vous deviez mesurer la tension à l'endroit très proche de l'endroit où la tension est appliquée, vous liriez une sortie d'environ 12 V CC.

Si vous mesurez ensuite la tension à mi-chemin de la trace, la tension serait d'environ la moitié de celle-ci. Plus vous vous éloignez de l'endroit où la tension est appliquée, plus la tension de sortie que vous lisez est faible, jusqu'à ce qu'elle soit finalement presque nulle. Ainsi, en un mot, la lecture de la tension d’une bande résistive sous la forme d’une lecture de tension est liée à une sorte de position.

Bien sûr, vous avez toujours besoin d’une sorte de contrôleur pour pouvoir lire cette position et vous l’afficher de manière significative. Ou peut-être souhaitez-vous uniquement utiliser ces données pour faire correspondre une position à un autre actionneur. Par exemple : si vous souhaitez faire fonctionner deux actionneurs ensemble à la même vitesse. Dans cette situation, vous devez lire les deux positions en même temps, les faire correspondre, puis ajuster la vitesse de la plus rapide pour la synchroniser avec celle de l'unité la plus lente. Firgelli a développé un contrôleur qui fait cela pour vous

 Potétiomètre linéaire vs potétiomètre rotatif

Ci-dessus : potentiomètres linéaires et rotatifs

Avantages :

Les potentiomètres existent depuis des décennies. Il s'agit d'un dispositif de rétroaction relativement stable qui offre une rétroaction de position sans qu'il soit nécessaire qu'un contrôleur effectue au préalable un cycle de type « homing ». Les données de retour sont directement liées à la position et la perte d'alimentation ou de mémoire du contrôleur n'affectera pas le cycle de contrôle.

Un autre avantage des potentiomètres est que vous pouvez les ajouter séparément à votre système car cette technologie n'a pas besoin d'être intégrée à l'actionneur. Vérifier FirgelliPotentiomètres linéaires de ici. Nos potentiomètres linéaires vont jusqu'à 50" et vous n'avez pas besoin d'utiliser toute la longueur pour qu'ils fonctionnent dans votre application. Les pots internes sont limités dans la course de l'actionneur car ils utilisent des pots rotatifs qui ne peuvent tourner qu'un certain nombre de tours avant d'atteindre leur maximum. C'est pourquoi nous proposons des pots linéaires séparément, sans restriction de course.

Désavantages:

Au fil du temps, le matériau résistif peut s'user et pendant la phase d'usure, le signal de retour peut devenir irrégulier. De plus, le signal de retour est fortement affecté par le bruit électrique qui pourrait perturber un contrôleur. Le logiciel de votre contrôleur doit être capable d’atténuer le bruit. Un autre inconvénient est que la répétabilité entre potentiomètres n'est généralement pas parfaite. Cela signifie que deux potentiomètres ne donneront pas exactement les mêmes résultats.

Un autre inconvénient majeur est que les longueurs de course sont généralement limitées, car plus une trace de carbone sur un potentiomètre est longue, en raison de la stabilité de l'élément résistif, plus la qualité du signal se dégrade. Généralement, les potentiomètres sont limités aux actionneurs à course plus petite.

 

Résumé:

Le retour du potentiomètre est idéal pour les applications dans lesquelles, chaque fois que vous allumez un appareil, vous ne souhaitez pas qu'il effectue un cycle de référence comme vous le feriez avec un capteur Hall ou un capteur optique. Le contrôleur obtient instantanément la position absolue.

 

Commentaires du capteur Hall :

UN Capteur à effet Hall Actionneur n'est rien de plus qu'un capteur magnétique. Un disque magnétique rond est installé à l'intérieur de la boîte de vitesses de l'actionneur linéaire et le capteur Hall offre simplement une impulsion de tension à chaque fois que l'aimant tourne à 360 degrés. Le champ magnétique tournant est lu comme une pointe de tension très reproductible. Le signal de sortie du capteur Hall est simplement une impulsion typique de 5 V. Le contrôleur mesure combien de ces impulsions sont comptées par période de temps, généralement en millisecondes.

 Retour du capteur Hall - retour sensa à effet hall

Étant donné que le disque magnétique est installé quelque part dans la boîte de vitesses, l’aimant peut tourner des centaines de fois par seconde, et plus il tourne, plus la résolution est élevée. Cela est corrélé à la précision de la mesure.

Disons que vous disposez d'un actionneur de course de 24 pouces. Et le contrôleur compte 1 000 impulsions sur toute la longueur de course. 1000/24” = 41,66 impulsions par pouce. Ou 1 impulsion par 0,024” (0,60 mm). Dans cette situation, vous disposez d'un contrôle et d'une précision à 0,024" (0,60 mm), à l'exclusion de tout jeu d'engrenage.

Il existe deux types de capteurs Hall que vous devez connaître : directionnels et non directionnels. Ceci est très important car la plupart des sociétés d'actionneurs linéaires vendent des actionneurs non directionnels pour économiser de l'argent. Cela signifie que votre contrôleur ne sait pas si votre actionneur linéaire s'étend ou se rétracte. Firgelli ne vend que des capteurs Hall directionnels afin que vous sachiez dans quelle direction vous vous dirigez, et c'est très important.

 

Avantages :

Les capteurs à effet Hall sont extrêmement fiables et offrent une très bonne répétabilité et un très bon contrôle de position. Le signal de sortie est une impulsion numérique stable permettant au contrôleur d'assurer un contrôle de position précis.

Désavantages:

Le signal de retour d'un capteur Hall n'est qu'une impulsion numérique et n'est pas du tout lié à la position. Il faut lui indiquer où se trouve sa position zéro ou position d'origine. Cela signifie que le contrôleur doit d’abord être dirigé vers une sorte de cycle de référence. Cela se fait généralement en rétractant l'actionneur linéaire jusqu'à son point de départ, puis le contrôleur commence à compter les impulsions à partir de ce point. Mais l'actionneur doit ensuite être complètement déployé pour permettre au contrôleur de compter le nombre total d'impulsions sur toute sa longueur de course. À ce stade, vous disposez alors d’une sorte de résultats qui peuvent être utilisés pour vous déplacer avec précision.

 Résumé:

Les capteurs à effet Hall sont très précis et offrent une très bonne résolution et précision. Les appareils sont plus que capables de contrôler la position par incréments très fins et la durabilité est également excellente. Si votre application est capable d'accepter un « cycle de référencement » à chaque mise sous tension, alors c'est la voie à suivre.

 

Commentaires du capteur optique :

Actionneurs de capteurs optiques fonctionnent à peu près de la même manière que les capteurs Hall - en ce sens qu'ils émettent un signal d'impulsion de 5 V. Cependant, au lieu d'utiliser un disque magnétique, le système utilise un petit disque plat percé de trous ou de fentes. Le capteur optique lit simplement le nombre de fentes ou de trous lorsque le disque tourne. Cela signifie qu'un seul disque peut avoir de nombreuses fentes/trous pour augmenter considérablement la précision par rapport à un capteur Hall.

 retour du capteur optique

Disons qu'un disque comporte dix fentes ou trous et que le disque se trouve au même endroit dans l'actionneur que le disque magnétique dans une configuration de capteur Hall. La résolution est désormais dix fois supérieure car il y a désormais dix impulsions par tour au lieu d'une. Ainsi, les 1 000 impulsions que le capteur Hall aurait lu sont désormais de 10 000. La précision est calculée comme suit : 10 000 / 24" = 416,66 impulsions par pouce ou 1 impulsion par 0,0024" (0,06 mm).

 

Avantages :

Les capteurs optiques sont extrêmement fiables et offrent une répétabilité et un contrôle de position extrêmement bons. Le signal de sortie est très facile à lire, avec un feedback très stable.

Désavantages:

Comme pour le capteur Hall, le signal de retour d'un capteur optique n'est pas du tout lié à la position jusqu'à ce qu'on lui indique où se trouve sa position zéro ou sa position d'origine. Cela signifie que le contrôleur doit d’abord être dirigé vers une sorte de cycle de référence. Cela se fait généralement en rétractant l'actionneur linéaire jusqu'à son point de départ, puis le contrôleur commence à compter les impulsions à partir de ce point. Mais l'actionneur doit ensuite être complètement déployé pour permettre au contrôleur de compter le nombre total d'impulsions sur toute sa longueur de course. À ce stade, vous disposez alors d’une sorte de résultats qui peuvent être utilisés pour vous déplacer avec précision.

Un autre inconvénient possible est que, comme il y a un grand nombre d'impulsions par mouvement de course, il est important que votre appareil de contrôle puisse lire les impulsions assez rapidement, sinon vous aurez des problèmes.

Un troisième inconvénient est que les capteurs optiques ne connaissent pas la direction. Vous devez programmer la direction de polarité dans le cadre de votre système. Un DC actionneur linéaire va dans chaque direction en fonction de la polarité des fils + ve et -ve de l'alimentation, il n'est donc pas difficile de déterminer la direction sur cette base, mais c'est néanmoins une étape supplémentaire.

Résumé:

Les capteurs optiques sont extrêmement précis et offrent une résolution et une précision extrêmement élevées. Les appareils sont plus que capables de contrôler la position par incréments très fins et la durabilité est également excellente. Si votre application est capable d'accepter un « cycle de référencement » à chaque mise sous tension, alors c'est la voie à suivre.

 

CONSEILS POUR L’ACHAT D’UN ACTIONNEUR À RÉTROACTION

Méfiez-vous des chats copiés – directionnels ou non

Nous en avons un peu parlé dans la section sur les capteurs à effet Hall, mais c'est probablement notre plainte numéro un. Quelqu'un achète un actionneur à capteur Hall à quelqu'un d'autre, mais l'actionneur est inutile car son contrôleur a besoin d'un capteur supplémentaire pour déterminer la direction. Nos actionneurs à capteur Hall sont bidirectionnels et disposent donc d'un fil supplémentaire. En règle générale, si l'actionneur n'a pas six fils (deux pour l'alimentation et quatre pour le capteur Hall), alors il ne s'agit pas d'une détection directionnelle et méfiez-vous.

 

Savoir quel type de potentiomètre est utilisé – Détermine la durée de vie

Comme mentionné ci-dessus, l’un des inconvénients des potentiomètres est que les traces de carbone peuvent s’user avec le temps. Nous utilisons uniquement les Bourne’s Pots. Ceux-ci sont connus dans l'industrie électronique sous le nom de Rolls-Royce des potentiomètres et dureront plus longtemps que tout le reste, alors ne vous inquiétez pas.

 

Déterminez pourquoi vous avez besoin d'un actionneur de rétroaction

À ce stade, nous devons supposer que vous savez déjà ce qu'est un actionneur linéaire et comment il fonctionne. Si ce n’est pas le cas, nous vous suggérons de lire notre «Qu'est-ce qu'un actionneur linéaire et comment ça marche?" papier. Ensuite, vous devez décider du type de feedback dont vous avez besoin. Pour le déterminer, vous devez vous demander pourquoi vous avez besoin de commentaires ?

Il n'y a que deux raisons principales pour lesquelles vous avez besoin d'un actionneur de rétroaction :

Vous souhaitez contrôler deux actionneurs ou plus pour qu'ils fonctionnent à la même vitesse

Vous devez connaître la position de l'actionneur car vous devez le déplacer vers un ou plusieurs emplacements spécifiques.

Le niveau de précision et le contrôleur que vous allez utiliser dictent vraiment le type à utiliser. Pour la plupart des contrôleurs, les gens utilisent un Contrôleur Arduino.  

Pour le contrôle automatisé de deux actionneurs ou plus à la même vitesse, vous pouvez utiliser notre Contrôleur d'actionneur de rétroaction. Aucune programmation n'est requise, il suffit de câbler les actionneurs au contrôleur et vous êtes prêt à partir. Ces contrôleurs plug-and-play sont simples et faciles à configurer.

 

 

 

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