Non acquistare un attuatore lineare di feedback finché non leggi questo

Non acquistare un Attuatore lineare a feedback Fino a quando non leggerai questi importanti suggerimenti

Quindi, stai cercando un attuatore con un certo livello di controllo posizionale (feedback) e ora devi capire la differenza tra tutti gli attuatori di feedback sul mercato. Bene, sei incappato nel posto giusto. Ci sono davvero tre principali tecnologie di feedback disponibili. Firgelli vende tutti e tre i tipi insieme ai controller. Questo articolo ti aiuterà a capire i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna tipologia, così potrai scegliere quella più adatta alla tua applicazione. Questo può diventare un po 'tecnico, quindi sentiti libero di saltare avanti e leggere i riepiloghi per ogni tipo di feedback.

 TIPI DI FEEDBACK DELL'ATTUATORE

Feedback potenziometro

UN potenziometro è semplicemente uno strato molto sottile di materiale resistivo come il carbonio o il cermet che è stato stampato su un materiale. Questi materiali offrono una resistenza elettrica molto lineare nella sua resistività e possono essere facilmente modificati utilizzando una diversa formulazione. Alcuni Potenziometri Attuatori utilizzare un filo resistente alla temperatura. Altri potenziometri sono realizzati con plastica conduttiva.

 Schema elettrico potenziometro

Quindi, supponiamo che tu abbia un attuatore con corsa di 6 pollici e desideri eseguire una traccia di carbonio lunga 6 pollici. Quello che fa un potenziometro è mettere 12VDC (o qualsiasi altra tensione che desideri) attraverso questa traccia di carbonio e quindi se dovessi misurare la tensione nel punto molto vicino a dove viene applicata la tensione, leggeresti circa 12VDC in uscita.

Se poi misurate la tensione a metà della traccia, la tensione sarebbe circa la metà. Più ci si allontana da dove viene applicata la tensione, minore è l'uscita di tensione che si legge, fino a quando alla fine è 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.

Ovviamente, hai ancora bisogno di una sorta di controller per essere in grado di leggere questa posizione e mostrartela in modo significativo. O forse si desidera utilizzare questi dati solo per abbinare una posizione a un altro attuatore. Ad esempio: se si desidera far funzionare 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 sincronizzarsi con l'unità più lenta. Firgelli ha sviluppato un controller che fa questo per te

 Potenziometro lineare vs potenziometro rotativo

Sopra: potenziometri lineari e rotativi

Vantaggi:

I potenziometri esistono da decenni. Sono un dispositivo di feedback relativamente stabile che offre feedback di posizione senza la necessità che un controller esegua prima alcun ciclo di tipo "homing". I dati di feedback sono direttamente correlati alla posizione e la perdita di potenza 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 deve essere incorporata all'interno dell'attuatore. Dai un'occhiata ai potenziometri lineari di Firgelli qui. I nostri potenziometri lineari arrivano fino a 50 pollici e non è necessario utilizzarne l'intera lunghezza per funzionare nella vostra applicazione. I vasi interni sono limitati nella corsa dell'attuatore 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 causare confusione nel controller. Il software del controller deve essere in grado di attenuare il rumore. Un altro aspetto negativo 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 grande svantaggio è che tipicamente le lunghezze della corsa sono limitate perché più lunga è una traccia di carbonio su un potenziometro, a causa della stabilità dell'elemento resistivo, peggiore è la qualità del segnale. Quindi, in genere, i potenziometri sono limitati agli attuatori a corsa più piccola.

 

Sommario:

Il feedback del potenziometro è utile per le applicazioni in cui ogni volta che accendi un dispositivo non desideri che completi un ciclo di homing come faresti con un sensore Hall o un sensore ottico. Il controller ottiene immediatamente la posizione assoluta.

 

Feedback sensore Hall:

UN Attuatore sensore effetto Hall non è altro che un sensore magnetico. Un disco magnetico rotondo è installato all'interno della scatola ingranaggi dell'attuatore lineare 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 di uscita dal sensore Hall è semplicemente un tipico impulso da 5V. Il controller misura quanti di questi impulsi vengono contati per un periodo di tempo, solitamente in millisecondi.

 Feedback del sensore di Hall - Feedback sensa ad effetto hall

Poiché il disco magnetico è installato da qualche parte nel riduttore, il magnete potrebbe ruotare centinaia di volte al secondo e più volte ruota maggiore sarà 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 su tutta la lunghezza della corsa. 1000/24 ​​"= 41,66 impulsi per pollice. Oppure 1 impulso per 0,024 "(0,60 mm). In questa situazione si ha controllo e precisione entro 0,024 ”(0,60 mm) escludendo qualsiasi gioco degli ingranaggi.

Esistono due tipi di sensori Hall che è necessario conoscere: direzionali e non direzionali. Questo è molto importante perché la maggior parte delle aziende di attuatori lineari vende non direzionali per risparmiare denaro. Ciò significa che il controller non sa se l'attuatore lineare si sta estendendo o ritirando. Firgelli vende solo sensori di Hall direzionali in modo che tu sappia in quale direzione stai andando, e questo è molto importante.

 

Vantaggi:

I sensori ad effetto Hall sono estremamente affidabili e offrono un'ottima ripetibilità e controllo della posizione. Il segnale di uscita è un impulso digitale stabile che consente al controller di garantire un controllo di posizione accurato.

Svantaggi:

Il segnale di feedback da un sensore Hall è solo un impulso digitale e non è affatto correlato alla posizione. Deve essere detto dove si trova lo zero o la posizione iniziale. Ciò significa che il controller deve prima essere indirizzato attraverso una sorta di ciclo di homing. Questo viene fatto tipicamente ritirando l'attuatore lineare al suo punto iniziale e quindi il controller inizia a contare gli impulsi da questo punto. Ma poi l'attuatore deve essere completamente esteso per consentire al controller di contare il numero totale di impulsi su tutta la sua lunghezza di corsa. A questo punto hai una sorta di risultati che possono essere usati per muoverti con precisione.

 Sommario:

I sensori Hall sono molto precisi e offrono 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, in quanto emettono un segnale a impulsi da 5V. 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 slot 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.

 feedback del sensore ottico

Supponiamo che un disco abbia dieci fessure o fori e il disco si trovi nella stessa posizione nell'attuatore 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 ora sono 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 un'ottima ripetibilità e controllo della posizione. Il segnale di uscita è molto facile da leggere, con un feedback molto stabile.

Svantaggi:

Come con il sensore Hall, il segnale di feedback da un sensore ottico non è affatto correlato alla posizione fino a quando non viene detto dove si trova la sua posizione zero o home. Ciò significa che il controller deve prima essere indirizzato attraverso una sorta di ciclo di homing. Questo viene fatto tipicamente ritirando l'attuatore lineare al suo punto iniziale e quindi il controller inizia a contare gli impulsi da questo punto. Ma poi l'attuatore deve essere completamente esteso per consentire al controller di contare il numero totale di impulsi su tutta la sua lunghezza di corsa. A questo punto hai una sorta di risultati che possono essere usati per muoverti con precisione.

Un altro possibile svantaggio è che, poiché ci sono così tanti impulsi per movimento di corsa, è importante che il tuo dispositivo di controllo possa leggere gli impulsi abbastanza velocemente o avrai problemi.

Un terzo svantaggio è che i sensori ottici non conoscono la direzione. È necessario programmare la direzione della polarità come parte del sistema. Una DC attuatore lineare va in ogni direzione in base alla polarità dei fili + ve e -ve dall'alimentazione, quindi non è difficile determinare la direzione in base a questo, ma è comunque un passo in più.

Sommario:

I sensori ottici sono estremamente precisi e forniscono risoluzione e 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, questa è la strada da percorrere.

 

SUGGERIMENTI PER L'ACQUISTO DI UN ATTUATORE DI FEEDBACK

Attenzione per i gatti di copia - direzionale o no

Ne abbiamo parlato un po 'nella sezione del sensore Hall, ma probabilmente è la nostra lamentela numero uno. Qualcuno acquista un attuatore con sensore Hall da qualcun altro, ma l'attuatore è inutile perché il loro controller ha bisogno di un sensore aggiuntivo per determinare la direzione. I nostri attuatori con sensore Hall sono bidirezionali, quindi hanno un cavo in più. Come regola pratica, se l'attuatore non ha sei fili (due per l'alimentazione e quattro per il sensore Hall), non è un rilevamento direzionale e 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 Bourne's Pots. Questi sono conosciuti nell'industria elettronica come la Rolls-Royce dei potenziometri e dureranno più a lungo di qualsiasi altra cosa, quindi non preoccuparti.

 

Determina il motivo per cui hai bisogno di un attuatore di feedback

In questa fase dobbiamo presumere che tu sappia già cos'è un attuatore lineare e come funziona. In caso contrario, ti suggeriamo di leggere il nostro "Che cos'è un attuatore lineare e come funziona? " carta. Successivamente devi decidere che tipo di feedback hai bisogno. Per determinarlo, devi chiederti per cosa hai bisogno di feedback?

Ci sono solo due ragioni principali per cui hai bisogno di un attuatore di feedback:

Si desidera controllare che due o più attuatori funzionino alla stessa velocità

È necessario conoscere la posizione dell'attuatore perché è necessario spostarlo in una posizione specifica

Il livello di precisione e controller che utilizzerai determina realmente 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, basta collegare gli attuatori al controller e sei a posto. Questi controller plug-and-play sono semplici e facili da configurare.

 

 

 

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