Вам нужен Линейный привод с обратной связью? Возможно, нет, прочитайте эту статью, чтобы понять, нужно это вам или нет.
Во-первых, вам нужен линейный привод с обратной связью только в том случае, если вам нужно позиционное управление с помощью какого-либо контроллера. Если вам нужен только привод для перехода из одной точки в другую, то вам, вероятно, не понадобится привод с обратной связью. Даже если вам необходимо двухточечное управление приводом, который не использует полный ход привода, вам все равно не нужна обратная связь, поскольку двухточечное управление может быть достигнуто с помощью внешние концевые выключатели для достижения этой цели. Обычно обратная связь вам нужна только в том случае, если вы хотите контролировать точное положение привода с помощью внешнего сигнала или вам нужен контроль положения в середине его хода. Это же правило применимо и к Микроактуаторы
Объяснение позиционного управления
Итак, на этом этапе мы предполагаем, что вы уже решили, что вам нужен определенный уровень обратной связи, теперь давайте углубимся в то, что на самом деле означает. Во-первых, вам необходимо понять разницу между всеми приводами с обратной связью, представленными на рынке. Ну, вы наткнулись на правильное место. На самом деле существует три основные технологии обратной связи. Firgelli продает все три типа вместе с контроллерами. Эта статья поможет вам понять преимущества и недостатки каждого типа, чтобы вы могли выбрать тот, который лучше всего подходит для вашего приложения. Это может оказаться немного техническим, поэтому не стесняйтесь пропустить эту тему и просто прочитайте сводку для каждого типа обратной связи.
ТИПЫ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ПРИВОДА
Обратная связь потенциометра
А потенциометр Это просто очень тонкий слой резистивного материала, такого как углерод или металлокерамика, напечатанный на материале. Эти материалы обладают электрическим сопротивлением, которое очень линейно по своему удельному сопротивлению, и его можно легко изменить, используя другую формулу. Некоторый Потенциометры Актуаторы используйте термостабильный провод. Другие потенциометры изготовлены из проводящего пластика.
Итак, предположим, у вас есть привод с ходом поршня 6 дюймов, и вы хотите провести углеродный след длиной 6 дюймов. Что делает потенциометр, так это пропускает 12 В постоянного тока (или любое другое напряжение по вашему желанию) через этот углеродный след, а затем, если бы вы измерили напряжение в месте, очень близком к месту приложения напряжения, вы бы увидели выходное напряжение примерно 12 В постоянного тока.
Если вы затем измерите напряжение на середине трассы, напряжение будет примерно вдвое меньше. Чем дальше вы находитесь от места подачи напряжения, тем ниже выходное напряжение, которое вы считываете, пока в конечном итоге оно не станет почти нулевым. Итак, в двух словах, считывание напряжения резистивной полоски в виде показания напряжения связано с каким-то положением.
Конечно, вам все еще нужен какой-то контроллер, чтобы иметь возможность читать эту позицию и отображать ее вам в осмысленном виде. Или, возможно, вы хотите использовать эти данные только для сопоставления положения с другим приводом. Например: если вы хотите запустить два привода вместе на одной скорости. В этой ситуации вам необходимо прочитать обе позиции одновременно, сопоставить их, а затем отрегулировать скорость более быстрого для синхронизации с более медленным. Firgelli разработал контроллер, который сделает это за вас
Вверху: линейные и поворотные потенциометры.
Преимущества:
Потенциометры существуют уже несколько десятилетий. Это относительно стабильное устройство обратной связи, которое обеспечивает обратную связь по положению без необходимости предварительного выполнения контроллером какого-либо цикла типа «наведения». Данные обратной связи напрямую связаны с положением, и потеря мощности или памяти контроллера не повлияет на цикл управления.
Еще одним преимуществом потенциометров является то, что вы можете добавить их в свою систему отдельно, поскольку эту технологию не нужно встраивать внутрь привода. Проверить FirgelliЛинейные потенциометры здесь. Наши линейные потенциометры имеют длину до 50 дюймов, и вам не нужно использовать всю длину, чтобы они работали в вашем приложении. Внутренние потенциометры имеют ограничения по ходу привода, поскольку в них используются вращающиеся потенциометры, которые могут вращаться только на определенное количество оборотов до достижения максимального значения. Вот почему мы предлагаем линейные горшки отдельно без ограничения хода.
Недостатки:
Со временем резистивный материал может изнашиваться, и на этапе износа сигнал обратной связи может стать нестабильным. Кроме того, на сигнал обратной связи сильно влияют электрические помехи, которые могут привести к путанице в контроллере. Программное обеспечение вашего контроллера должно иметь возможность подавлять шум. Еще одним недостатком является то, что обычно повторяемость потенциометров не идеальна. Это означает, что два потенциометра не дадут одинаковых результатов.
Еще одним серьезным недостатком является то, что обычно длина хода ограничена, поскольку чем длиннее угольный след на потенциометре из-за стабильности резистивного элемента, тем хуже становится качество сигнала. Поэтому обычно потенциометры ограничиваются приводами с меньшим ходом.
Краткое содержание:
Обратная связь потенциометра хороша для приложений, в которых каждый раз, когда вы включаете питание устройства, вы не хотите, чтобы оно завершило цикл возврата в исходное положение, как это было бы с датчиком Холла или оптическим датчиком. Контроллер мгновенно получает абсолютное положение.
Обратная связь датчика Холла:
А Датчик Холла Привод это не что иное, как магнитный датчик. Внутри коробки передач линейного привода установлен круглый магнитный диск, а датчик Холла просто подает импульс напряжения каждый раз, когда магнит вращается на 360 градусов. Вращающееся магнитное поле воспринимается как всплеск напряжения, который очень повторяем. Выходной сигнал датчика Холла представляет собой обычный импульс 5 В. Контроллер измеряет, сколько таких импульсов учитывается за определенный промежуток времени, обычно в миллисекундах.
Поскольку магнитный диск установлен где-то в коробке передач, магнит может вращаться сотни раз в секунду, и чем больше раз он вращается, тем выше разрешение. Это коррелирует с точностью измерения.
Допустим, у вас есть привод с ходом 24 дюйма. А контроллер считает 1000 импульсов по всей длине хода. 1000/24 дюйма = 41,66 импульсов на дюйм. Или 1 импульс на 0,024 дюйма (0,60 мм). В этой ситуации вы получаете контроль и точность с точностью до 0,024 дюйма (0,60 мм), исключая любой люфт шестерни.
Существует два типа датчиков Холла, о которых вам нужно знать: направленные и ненаправленные. Это очень важно, поскольку большинство компаний, производящих линейные приводы, продают ненаправленные приводы, чтобы сэкономить деньги. Это означает, что ваш контроллер не знает, выдвигается или втягивается линейный привод. Firgelli продает только направленные датчики Холла, чтобы вы знали, в каком направлении движетесь, и это очень важно.
Преимущества:
Датчики Холла чрезвычайно надежны и обеспечивают очень хорошую повторяемость и позиционный контроль. Выходной сигнал представляет собой стабильный цифровой импульс, позволяющий контроллеру обеспечить точное управление положением.
Недостатки:
Сигнал обратной связи от датчика Холла представляет собой всего лишь цифровой импульс и никак не связан с положением. Ему необходимо сообщить, где находится его нулевое или исходное положение. Это означает, что контроллер сначала необходимо провести через какой-то цикл возврата в исходное положение. Обычно это делается путем втягивания линейного привода в исходную точку, после чего контроллер начинает считать импульсы с этой точки. Но тогда привод необходимо полностью выдвинуть, чтобы контроллер мог подсчитать общее количество импульсов по всей длине его хода. На этом этапе у вас есть какие-то результаты, которые можно использовать для точного перемещения.
Краткое содержание:
Датчики Холла очень точны и обеспечивают очень хорошее разрешение и точность. Устройства более чем способны контролировать положение с очень малыми приращениями, а срок службы также превосходен. Если ваше приложение может принимать «цикл возврата» каждый раз при включении, то это правильный путь.
Обратная связь оптического датчика:
Оптические датчики работают почти так же, как датчики Холла — они выдают импульсный сигнал напряжением 5 В. Однако вместо магнитного диска система использует небольшой плоский диск с отверстиями или прорезями. Оптический датчик просто считывает количество прорезей или отверстий во время вращения диска. Это означает, что один диск может иметь множество прорезей/отверстий, что значительно повышает точность, чем датчик Холла.
Допустим, диск имеет десять прорезей или отверстий, и диск находится в том же месте в приводе, что и магнитный диск в установке датчика Холла. Разрешение теперь в десять раз больше, поскольку теперь на оборот приходится десять импульсов вместо одного. Таким образом, 1000 импульсов, которые мог бы прочитать датчик Холла, теперь составляют 10 000. Точность рассчитывается как 10 000/24 дюйма = 416,66 импульсов на дюйм или 1 импульс на 0,0024 дюйма (0,06 мм).
Преимущества:
Оптические датчики чрезвычайно надежны и обеспечивают чрезвычайно хорошую повторяемость и позиционный контроль. Выходной сигнал очень легко читается, с очень стабильной обратной связью.
Недостатки:
Как и в случае с датчиком Холла, сигнал обратной связи от оптического датчика вообще не связан с положением, пока ему не будет сообщено, где находится его нулевое или исходное положение. Это означает, что контроллер сначала необходимо провести через какой-то цикл возврата в исходное положение. Обычно это делается путем втягивания линейного привода в исходную точку, после чего контроллер начинает считать импульсы с этой точки. Но тогда привод необходимо полностью выдвинуть, чтобы контроллер мог подсчитать общее количество импульсов по всей длине его хода. На этом этапе у вас есть какие-то результаты, которые можно использовать для точного перемещения.
Другой возможный недостаток заключается в том, что, поскольку на одно движение хода приходится очень много импульсов, важно, чтобы ваше устройство управления могло считывать импульсы достаточно быстро, иначе у вас возникнут проблемы.
Третий недостаток заключается в том, что оптические датчики не знают направления. Вы должны запрограммировать направление полярности как часть вашей системы. DC линейный привод идет в каждом направлении в зависимости от полярности проводов +ve и -ve от источника питания, поэтому на основе этого нетрудно определить направление, но, тем не менее, это дополнительный шаг.
Краткое содержание:
Оптические датчики чрезвычайно точны и обеспечивают чрезвычайно высокое разрешение и точность. Устройства более чем способны контролировать положение с очень малыми приращениями, а срок службы также превосходен. Если ваше приложение может принимать «цикл возврата в исходное положение» каждый раз при включении питания, то это правильный путь.
СОВЕТЫ ПО ПОКУПКЕ ПРИВОДА С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
Остерегайтесь подражателей – направленных или нет
Мы немного коснулись этого вопроса в разделе о датчике Холла, но это, пожалуй, наша жалоба номер один. Кто-то покупает у кого-то привод с датчиком Холла, но этот привод бесполезен, потому что их контроллеру нужен дополнительный датчик для определения направления. Наши приводы датчиков Холла являются двунаправленными, поэтому у них есть дополнительный провод. Как правило, если привод не имеет шести проводов (два для питания и четыре для датчика Холла), то это не датчик направления, и будьте осторожны.
Знайте, какой тип потенциометра используется – определяет срок службы
Как упоминалось выше, одним из недостатков потенциометров является то, что угольный след со временем может изнашиваться. Мы используем только горшки Bourne’s Pots. В электронной промышленности они известны как потенциометры Rolls-Royce и прослужат дольше всех остальных, так что не беспокойтесь.
Определите, зачем вам нужен привод с обратной связью
На этом этапе мы должны предположить, что вы уже знаете, что такое линейный привод и как он работает. Если нет, то предлагаем вам прочитать наш «Что такое линейный привод и как он работает?» бумага. Далее вам нужно решить, какой тип обратной связи вам нужен. Чтобы определить это, вы должны спросить себя, для чего вам нужна обратная связь?
Есть только две основные причины, по которым вам нужен привод с обратной связью:
Вы хотите управлять двумя или более приводами, чтобы они работали с одинаковой скоростью.
Вам необходимо знать положение привода, потому что вам нужно переместить его в определенное место/места.
Уровень точности и контроллера, который вы собираетесь использовать, действительно определяют, какой тип использовать. Для контроллеров большинство людей используют Контроллер Ардуино.
Для автоматического управления двумя или более приводами на одной скорости вы можете использовать нашу Контроллер привода с обратной связью. Никакого программирования не требуется, просто подключите приводы к контроллеру, и все готово. Эти контроллеры Plug-and-Play просты и легки в настройке.
