Não compre um atuador linear de feedback até ler isto

Não compre um Atuador Linear de Feedback Até que você leia estas dicas importantes

Então, você está procurando um atuador com algum nível de controle posicional (feedback) e agora você precisa entender a diferença entre todos os atuadores de feedback do mercado. Bem, você tropeçou no lugar certo. Na verdade, existem três tecnologias principais de feedback disponíveis. A Firgelli vende todos os três tipos junto com controladores. Este artigo o ajudará a entender as vantagens e desvantagens de cada tipo, para que você possa escolher o mais adequado para sua aplicação. Isso pode ser um pouco técnico, então fique à vontade para pular e apenas ler os resumos de cada tipo de feedback.

 TIPOS DE FEEDBACK DO ATUADOR

Feedback do potenciômetro

UMA potenciômetro é simplesmente uma camada muito fina de material resistivo, como carbono ou cermet, que foi impressa em um material. Esses materiais oferecem resistência elétrica muito linear em sua resistividade e podem ser facilmente modificados usando uma formulação diferente. Alguns Atuadores de potenciômetros use um fio de resistência estável à temperatura. Outros potenciômetros são fabricados com plástico condutor.

 Diagrama de fiação do potenciômetro

Então, digamos que você tenha um atuador de curso de 6 polegadas e deseja executar um traço de carbono de 6 polegadas de comprimento. O que um potenciômetro faz é colocar 12 VCC (ou qualquer outra voltagem que você desejar) através deste traço de carbono e então se você medisse a voltagem no local muito próximo de onde a voltagem é aplicada, você leria uma saída de aproximadamente 12 VCC.

Se você medir a tensão na metade do traço, a tensão seria cerca da metade disso. Quanto mais longe você se afasta de onde a tensão é aplicada, menor é a tensão de saída que você lê, até que eventualmente seja quase zero. Portanto, em poucas palavras, ler a tensão de uma fita resistiva na forma de uma leitura de tensão está relacionada a algum tipo de posição.

Claro, você ainda precisa de algum tipo de controlador para ser capaz de ler esta posição e exibi-la para você de uma forma significativa. Ou talvez você só queira usar esses dados para fazer a correspondência de uma posição com outro atuador. Por exemplo: se você deseja operar dois atuadores juntos na mesma velocidade. Nessa situação, você precisa ler as duas posições ao mesmo tempo, combiná-las e, em seguida, ajustar a velocidade da mais rápida para sincronizar com a unidade mais lenta. Firgelli desenvolveu um controlador que faz isso para você

 Potetiômetro linear vs potenciômetro rotativo

Acima: Potenciômetros Lineares e Rotativos

Vantagens:

Os potenciômetros existem há décadas. Eles são um dispositivo de feedback relativamente estável que oferece feedback posicional sem a necessidade de um controlador para realizar qualquer ciclo do tipo “homing” primeiro. Os dados de feedback estão diretamente relacionados à posição e a perda de energia ou memória do controlador não afetará o ciclo de controle.

Outra vantagem dos potenciômetros é que você pode adicioná-los separadamente ao seu sistema, já que essa tecnologia não precisa ser construída dentro do atuador. Confira os potenciômetros lineares da Firgelli aqui. Nossos potenciômetros lineares vão até 50 ”e você não precisa usar o comprimento total para que eles funcionem em sua aplicação. Os potenciômetros internos são restritos no curso do atuador porque usam potenciômetros rotativos que só podem girar um certo número de voltas antes de atingir o máximo. É por isso que oferecemos vasos lineares separadamente, sem restrição de curso.

Desvantagens:

Com o tempo, o material resistivo pode se desgastar e, durante a fase de desgaste, o sinal de feedback pode se tornar errático. Além disso, o sinal de feedback é muito afetado pelo ruído elétrico que pode confundir o controlador. O software do controlador precisa ser capaz de amortecer o ruído. Outra desvantagem é que a repetibilidade de potenciômetro para potenciômetro não é perfeita. Isso significa que dois potenciômetros não darão exatamente os mesmos resultados.

Outra grande desvantagem é que normalmente os comprimentos de curso são limitados porque quanto mais longo um traço de carbono em um potenciômetro, devido à estabilidade do elemento resistivo, pior fica a qualidade do sinal. Normalmente, os potenciômetros são limitados a atuadores de curso menores.

 

Resumo:

O feedback do potenciômetro é bom para aplicações em que toda vez que você liga um dispositivo, não deseja que ele conclua um ciclo de homing como faria com um sensor Hall ou sensor óptico. O controlador obtém a posição absoluta instantaneamente.

 

Feedback do sensor Hall:

UMA Atuador de sensor de efeito Hall nada mais é do que um sensor magnético. Um disco magnético redondo é instalado dentro da caixa de engrenagens do atuador linear e o sensor Hall simplesmente oferece um pulso de tensão toda vez que o ímã gira 360 graus. O campo magnético giratório é lido como um pico de voltagem que é muito repetível. O sinal de saída do sensor Hall é simplesmente um pulso típico de 5V. O controlador mede quantos desses pulsos são contados por um período de tempo, geralmente em milissegundos.

 Feedback do sensor Hall - feedback sensa do efeito hall

Como o disco magnético está instalado em algum lugar da caixa de engrenagens, o ímã pode girar centenas de vezes por segundo e, quanto mais vezes ele gira, maior é a resolução. Isso se correlaciona com a precisão da medição.

Digamos que você tenha um atuador de curso de 24 ". E o controlador conta 1.000 pulsos em todo o comprimento do curso. 1000/24 ​​”= 41,66 pulsos por polegada. Ou 1 pulso por 0,024 ”(0,60 mm). Nesta situação, você tem controle e precisão de até 0,024 ”(0,60 mm), excluindo qualquer folga de engrenagem.

Existem dois tipos de sensores Hall que você precisa conhecer: direcionais e não direcionais. Isso é muito importante porque a maioria das empresas de atuadores lineares vendem não direcionais para economizar dinheiro. Isso significa que seu controlador não sabe se seu atuador linear está se estendendo ou retraindo. A Firgelli vende apenas sensores direcionais Hall para que você saiba em que direção está indo, e isso é muito importante.

 

Vantagens:

Os sensores de efeito Hall são extremamente confiáveis ​​e oferecem excelente repetibilidade e controle posicional. O sinal de saída é um pulso digital estável que permite ao controlador garantir o controle preciso da posição.

Desvantagens:

O sinal de feedback de um sensor Hall é apenas um pulso digital e não está relacionado à posição. Ele precisa ser informado onde está sua posição zero ou inicial. Isso significa que o controlador primeiro precisa ser direcionado por algum tipo de ciclo de homing. Isso geralmente é feito retraindo o atuador linear até seu ponto inicial e, em seguida, o controlador começa a contar os pulsos a partir desse ponto. Mas então o atuador precisa ser totalmente estendido para permitir que o controlador conte o número total de pulsos em todo o comprimento do curso. Nesse ponto, você tem algum tipo de resultado que pode ser usado para mover com precisão.

 Resumo:

Os sensores Hall são muito precisos e oferecem uma resolução e precisão muito boas. Os dispositivos são mais do que capazes de controlar a posição em incrementos muito finos e a durabilidade também é excelente. Se o seu aplicativo for capaz de aceitar um “ciclo de homing” toda vez que for ligado, então este é o caminho a percorrer.

 

Feedback do sensor óptico:

Atuadores de sensor óptico funcionam quase da mesma forma que os sensores Hall - em que emitem um sinal de pulso de 5V. No entanto, em vez de usar um disco magnético, o sistema usa um pequeno disco plano com orifícios ou fendas. O sensor óptico simplesmente lê o número de ranhuras ou orifícios conforme o disco gira. Isso significa que um único disco pode ter muitas ranhuras / orifícios para aumentar a precisão significativamente mais do que um sensor Hall.

 feedback do sensor óptico

Digamos que um disco tenha dez ranhuras ou orifícios e esteja no mesmo local no atuador que o disco magnético em uma configuração de sensor Hall. A resolução agora é dez vezes maior porque agora existem dez pulsos por revolução em vez de um. Portanto, os 1000 pulsos que o sensor Hall teria lido agora são 10.000. A precisão é calculada como 10.000 / 24 ”= 416,66 pulsos por polegada ou 1 pulso por 0,0024” (0,06 mm).

 

Vantagens:

Os sensores óticos são extremamente confiáveis ​​e oferecem excelente capacidade de repetição e controle posicional. O sinal de saída é muito fácil de ler, com um feedback muito estável.

Desvantagens:

Como acontece com o sensor Hall, o sinal de feedback de um sensor óptico não está relacionado à posição até que seja informado onde está sua posição zero ou inicial. Isso significa que o controlador primeiro precisa ser direcionado por algum tipo de ciclo de homing. Isso geralmente é feito retraindo o atuador linear até seu ponto inicial e, em seguida, o controlador começa a contar os pulsos a partir desse ponto. Mas então o atuador precisa ser totalmente estendido para permitir que o controlador conte o número total de pulsos em todo o comprimento do curso. Nesse ponto, você tem algum tipo de resultado que pode ser usado para mover com precisão.

Outra possível desvantagem é que, como há tantos pulsos por movimento de curso, é importante que seu dispositivo de controle possa ler os pulsos rápido o suficiente ou você terá problemas.

Uma terceira desvantagem é que os sensores ópticos não sabem a direção. Você deve programar a direção da polaridade como parte de seu sistema. A DC atuador linear vai em cada direção com base na polaridade dos fios + ve e -ve da alimentação, por isso não é difícil determinar a direção com base nisso, mas é um passo extra, no entanto.

Resumo:

Os sensores óticos são extremamente precisos e oferecem resolução e precisão extremamente altas. Os dispositivos são mais do que capazes de controlar a posição em incrementos muito finos e a durabilidade também é excelente. Se o seu aplicativo for capaz de aceitar um “ciclo de homing” toda vez que for ligado, este é o caminho a percorrer.

 

DICAS PARA COMPRAR UM ATUADOR DE FEEDBACK

Cuidado com os Copy Cats - direcional ou não

Tocamos nisso um pouco na seção de sensores Hall, mas é provavelmente nossa reclamação número um. Alguém compra um atuador de sensor Hall de outra pessoa, mas o atuador é inútil porque seu controlador precisa de algum sensor extra para determinar a direção. Nossos atuadores de sensor Hall são bidirecionais, portanto, têm um fio extra. Como regra geral, se o Atuador não tiver seis fios (dois para alimentação e quatro para sensor Hall), então não é sensor direcional e cuidado.

 

Saiba que tipo de potenciômetro é usado - determina a vida útil

Como mencionado acima, uma das desvantagens dos potenciômetros é que o traço de carbono pode se desgastar com o tempo. Usamos apenas potes de Bourne. Eles são conhecidos na indústria eletrônica como o Rolls-Royce dos potenciômetros e durarão mais do que qualquer outra coisa, então não se preocupe.

 

Determine por que você precisa de um atuador de feedback

Nesta fase, temos que assumir que você já sabe o que é um atuador linear e como eles funcionam. Se não, então sugerimos que você leia nosso “O que é um atuador linear e como ele funciona? ” papel. Em seguida, você precisa decidir que tipo de feedback você precisa. Para determinar isso, você deve se perguntar para que precisa de feedback.

Existem apenas dois motivos principais pelos quais você precisa de um atuador de feedback:

Você deseja controlar dois ou mais atuadores para funcionarem na mesma velocidade

Você precisa saber a posição do atuador porque você precisa movê-lo para um local específico

O nível de precisão e o controlador que você usará realmente ditam o tipo a ser usado. Para a maioria dos controladores, as pessoas usam um Arduino Controller.  

Para o controle automatizado de dois ou mais atuadores na mesma velocidade, você pode usar nosso Controlador do atuador de feedback. Nenhuma programação é necessária, basta conectar os atuadores ao controlador e pronto. Esses controladores plug-and-play são simples e fáceis de configurar.

 

 

 

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