Hai bisogno di un Attuatore lineare con feedback? Forse no, leggi questo articolo per aiutarti a capire se è qualcosa che ti serve oppure no.
In primo luogo, hai bisogno di un attuatore lineare con feedback solo se hai bisogno del controllo della posizione utilizzando una sorta di controller, se hai solo bisogno che l'attuatore vada da un punto a un altro, probabilmente non avrai bisogno di un attuatore con feedback. Anche se hai bisogno di un controllo punto a punto dell'attuatore che non utilizzi l'intera corsa dell'attuatore, non avrai comunque bisogno di feedback perché il controllo punto a punto può essere ottenuto utilizzando finecorsa esterni Per realizzare questo. In genere è necessario solo il feedback se si desidera controllare la posizione esatta dell'attuatore utilizzando un segnale esterno oppure è necessario il controllo della posizione a metà della sua corsa. Questa stessa regola vale anche per Microattuatori
Spiegazione del controllo posizionale
Quindi, a questo punto presumiamo che tu abbia già deciso che hai bisogno di un certo livello di feedback, ora entriamo nel dettaglio di cosa significa realmente. Innanzitutto è necessario comprendere la differenza tra tutti gli attuatori di feedback presenti sul mercato. Bene, sei incappato nel posto giusto. Esistono in realtà tre principali tecnologie di feedback disponibili. Firgelli vende tutti e tre i tipi insieme ai controller. Questo articolo ti aiuterà a comprendere i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna tipologia, così potrai scegliere quella più adatta alla tua applicazione. Questo può risultare un po' tecnico, quindi sentiti libero di andare avanti e leggere semplicemente i riepiloghi per ciascun tipo di feedback.
TIPI DI FEEDBACK DEGLI ATTUATORI
Feedback del potenziometro
UN potenziometro è semplicemente uno strato molto sottile di materiale resistivo come carbonio o cermet che è stato stampato su un materiale. Questi materiali offrono una resistenza elettrica molto lineare nella sua resistività e può essere facilmente modificata utilizzando una formulazione diversa. Alcuni Attuatori potenziometri utilizzare un filo di resistenza stabile alla temperatura. Altri potenziometri sono fabbricati con plastica conduttiva.
Quindi, supponiamo che tu abbia un attuatore con corsa da 6 pollici e desideri eseguire una traccia di carbonio lunga 6 pollici. Ciò che fa un potenziometro è inserire 12 V CC (o qualsiasi altra tensione desiderata) attraverso questa traccia di carbonio e quindi se dovessi misurare la tensione nel punto molto vicino a dove viene applicata la tensione, leggeresti un'uscita di circa 12 V CC.
Se poi misuri la tensione a metà della traccia, la tensione sarebbe circa la metà. Più ci si allontana dal punto in cui viene applicata la tensione, più bassa sarà la tensione in uscita letta, fino a raggiungere quasi zero. Quindi, in poche parole, la lettura della tensione di una striscia resistiva sotto forma di lettura della tensione è correlata a una sorta di posizione.
Naturalmente, hai ancora bisogno di una sorta di controller per poter leggere questa posizione e visualizzarla in modo significativo. O forse vuoi utilizzare questi dati solo per abbinare una posizione a un altro attuatore. Ad esempio: se si desidera azionare due attuatori insieme alla stessa velocità. In questa situazione è necessario leggere entrambe le posizioni contemporaneamente, abbinarle e quindi regolare la velocità di quella più veloce per sincronizzarla con l'unità più lenta. Firgelli ha sviluppato un controller che fa questo per te
Sopra: potenziometri lineari e rotativi
Vantaggi:
I potenziometri esistono da decenni. Si tratta di un dispositivo di feedback relativamente stabile che offre feedback posizionale senza la necessità che un controller esegua prima un ciclo di tipo "homing". I dati di feedback sono direttamente correlati alla posizione e la perdita di alimentazione o memoria del controller non influirà sul ciclo di controllo.
Un altro vantaggio dei potenziometri è che puoi aggiungerli separatamente al tuo sistema poiché questa tecnologia non necessita di essere incorporata all'interno dell'attuatore. Guardare Firgelliqui i potenziometri lineari. I nostri potenziometri lineari arrivano fino a 50" e non è necessario utilizzarne l'intera lunghezza affinché funzionino nella vostra applicazione. I vasi interni hanno una corsa dell'attuatore limitata perché utilizzano vasi rotanti che possono ruotare solo un certo numero di giri prima di raggiungere il massimo. Questo è il motivo per cui offriamo vasi lineari separatamente senza limitazioni di corsa.
Svantaggi:
Nel tempo il materiale resistivo può usurarsi e durante la fase di usura il segnale di feedback può diventare irregolare. Inoltre, il segnale di feedback è fortemente influenzato dal rumore elettrico che potrebbe confondere il controller. Il software del controller deve essere in grado di smorzare il rumore. Un altro svantaggio è che in genere la ripetibilità da potenziometro a potenziometro non è perfetta. Ciò significa che due potenziometri non daranno esattamente gli stessi risultati.
Un altro importante svantaggio è che tipicamente le lunghezze della corsa sono limitate perché quanto più lunga è la traccia di carbonio su un potenziometro, a causa della stabilità dell'elemento resistivo, tanto peggiore diventa la qualità del segnale. Pertanto, in genere, i potenziometri sono limitati ad attuatori con corsa più piccola.
Riepilogo:
Il feedback del potenziometro è utile per le applicazioni in cui ogni volta che si accende un dispositivo non si desidera che completi un ciclo di homing come faresti con un sensore Hall o un sensore ottico. Il controller ottiene immediatamente la posizione assoluta.
Feedback del sensore Hall:
UN Sensore effetto Hall Attuatore non è altro che un sensore magnetico. All'interno della scatola ingranaggi dell'attuatore lineare è installato un disco magnetico rotondo e il sensore Hall offre semplicemente un impulso di tensione ogni volta che il magnete ruota di 360 gradi. Il campo magnetico rotante viene letto come un picco di tensione molto ripetibile. Il segnale in uscita dal sensore Hall è semplicemente un tipico impulso da 5 V. Il controller misura quanti di questi impulsi vengono contati in un determinato periodo di tempo, solitamente in millisecondi.
Poiché il disco magnetico è installato da qualche parte nella scatola del cambio, il magnete potrebbe ruotare centinaia di volte al secondo e maggiore è il numero di volte in cui ruota, maggiore è la risoluzione. Ciò è correlato alla precisione della misurazione.
Supponiamo che tu abbia un attuatore con corsa da 24 pollici. E il controller conta 1.000 impulsi sull'intera lunghezza della corsa. 1000/24" = 41,66 impulsi per pollice. Oppure 1 impulso ogni 0,024" (0,60 mm). In questa situazione hai controllo e precisione entro 0,024” (0,60 mm), escludendo qualsiasi gioco degli ingranaggi.
Esistono due tipi di sensori Hall che devi conoscere: direzionali e non direzionali. Questo è molto importante perché la maggior parte delle aziende produttrici di attuatori lineari vende non direzionali per risparmiare denaro. Ciò significa che il tuo controller non sa se il tuo attuatore lineare si sta estendendo o ritraendo. Firgelli vende solo sensori Hall direzionali in modo da sapere in quale direzione stai andando, e questo è molto importante.
Vantaggi:
I sensori ad effetto Hall sono estremamente affidabili e offrono ottima ripetibilità e controllo della posizione. Il segnale di uscita è un impulso digitale stabile che consente al controller di garantire un controllo accurato della posizione.
Svantaggi:
Il segnale di feedback di un sensore Hall è semplicemente un impulso digitale e non è affatto correlato alla posizione. È necessario dirgli dove si trova la sua posizione zero o iniziale. Ciò significa che il controller deve prima essere indirizzato attraverso una sorta di ciclo di homing. Ciò avviene generalmente ritraendo l'attuatore lineare al suo punto iniziale e quindi il controller inizia a contare gli impulsi da questo punto. Ma in questo caso l'attuatore deve essere completamente esteso per consentire al controller di contare il numero totale di impulsi lungo l'intera lunghezza della corsa. A questo punto hai una sorta di risultati che possono essere utilizzati per muoversi con precisione.
Riepilogo:
I sensori Hall sono molto accurati e forniscono un'ottima risoluzione e precisione. I dispositivi sono più che in grado di controllare la posizione con incrementi molto fini e anche la durata è eccellente. Se la tua applicazione è in grado di accettare un “ciclo di homing” ogni volta che viene accesa, allora questa è la strada da percorrere.
Feedback del sensore ottico:
Attuatori per sensori ottici funzionano più o meno allo stesso modo dei sensori Hall: emettono un segnale a impulsi da 5 V. Tuttavia, invece di utilizzare un disco magnetico, il sistema utilizza un piccolo disco piatto con fori o fessure. Il sensore ottico legge semplicemente il numero di fessure o fori mentre il disco ruota. Ciò significa che un singolo disco può avere molte fessure/fori per aumentare la precisione in modo significativamente maggiore rispetto a un sensore Hall.
Supponiamo che un disco abbia dieci fessure o fori e che si trovi nell'attuatore nella stessa posizione del disco magnetico in una configurazione con sensore Hall. La risoluzione è ora dieci volte maggiore perché ora ci sono dieci impulsi per giro invece di uno. Quindi, i 1000 impulsi che il sensore Hall avrebbe letto sono ora 10.000. La precisione è calcolata come 10.000 / 24" = 416,66 impulsi per pollice o 1 impulso per 0,0024" (0,06 mm).
Vantaggi:
I sensori ottici sono estremamente affidabili e offrono ripetibilità e controllo della posizione estremamente buoni. Il segnale in uscita è molto facile da leggere, con un feedback molto stabile.
Svantaggi:
Come nel caso del sensore Hall, il segnale di feedback proveniente da un sensore ottico non è affatto correlato alla posizione finché non gli viene detto dove si trova il suo zero o la sua posizione iniziale. Ciò significa che il controller deve prima essere indirizzato attraverso una sorta di ciclo di homing. Ciò avviene generalmente ritraendo l'attuatore lineare al suo punto iniziale e quindi il controller inizia a contare gli impulsi da questo punto. Ma in questo caso l'attuatore deve essere completamente esteso per consentire al controller di contare il numero totale di impulsi lungo l'intera lunghezza della corsa. A questo punto hai una sorta di risultati che possono essere utilizzati per muoversi con precisione.
Un altro possibile svantaggio è che, poiché ci sono così tanti impulsi per movimento della corsa, è importante che il dispositivo di controllo possa leggere gli impulsi abbastanza velocemente altrimenti si avranno problemi.
Un terzo svantaggio è che i sensori ottici non riconoscono la direzione. È necessario programmare la direzione della polarità come parte del sistema. Una CC attuatore lineare va in ciascuna direzione in base alla polarità dei fili +ve e -ve dell'alimentazione, quindi non è difficile determinare la direzione in base a questo, ma è comunque un passaggio aggiuntivo.
Riepilogo:
I sensori ottici sono estremamente accurati e forniscono una risoluzione e un'accuratezza estremamente elevate. I dispositivi sono più che in grado di controllare la posizione con incrementi molto fini e anche la durata è eccellente. Se la tua applicazione è in grado di accettare un “ciclo di Homing” ogni volta che viene accesa, allora questa è la strada da percorrere.
CONSIGLI PER L'ACQUISTO DI UN ATTUATORE FEEDBACK
Attenzione ai gatti copiati: direzionali o meno
Ne abbiamo parlato un po' nella sezione del sensore Hall, ma è probabilmente la nostra lamentela numero uno. Qualcuno acquista un attuatore con sensore Hall da qualcun altro, ma l'attuatore è inutile perché il suo controller ha bisogno di un sensore aggiuntivo per determinare la direzione. I nostri attuatori per sensori Hall sono bidirezionali, quindi hanno un filo aggiuntivo. Come regola generale, se l'attuatore non ha sei fili (due per l'alimentazione e quattro per il sensore Hall), non si tratta di rilevamento direzionale e fare attenzione.
Sapere quale tipo di potenziometro viene utilizzato: determina la durata della vita
Come accennato in precedenza, uno degli svantaggi dei potenziometri è che la traccia di carbonio può usurarsi nel tempo. Usiamo solo pentole di Bourne. Questi sono conosciuti nel settore elettronico come la Rolls-Royce dei potenziometri e dureranno quanto qualsiasi altra cosa, quindi non preoccuparti.
Determina perché hai bisogno di un attuatore con feedback
In questa fase dobbiamo presumere che tu sappia già cos'è un attuatore lineare e come funzionano. In caso contrario, ti suggeriamo di leggere il nostro “Cos'è un attuatore lineare e come funziona?” carta. Successivamente devi decidere di quale tipo di feedback hai bisogno. Per determinarlo, devi chiederti: per cosa hai bisogno di feedback?
Ci sono solo due ragioni principali per cui è necessario un attuatore con feedback:
Desideri controllare due o più attuatori affinché funzionino alla stessa velocità
È necessario conoscere la posizione dell'attuatore perché è necessario spostarlo in una/e posizione/i specifica/e
Il livello di precisione e il controller che utilizzerai determinano davvero quale tipo utilizzare. Per la maggior parte dei controller, le persone usano un file Controller Arduino.
Per il controllo automatizzato di due o più attuatori alla stessa velocità è possibile utilizzare il ns Controller dell'attuatore di feedback. Non è richiesta alcuna programmazione, è sufficiente collegare gli attuatori al controller e il gioco è fatto. Questi controller plug-and-play sono semplici e facili da configurare.
