Bạn có cần một Thiết bị truyền động tuyến tính phản hồi? Có lẽ không, hãy đọc bài viết này để giúp bạn hiểu xem đó có phải là thứ bạn cần hay không.
Đầu tiên, bạn chỉ cần Bộ truyền động tuyến tính có phản hồi nếu bạn cần điều khiển vị trí bằng cách sử dụng một số loại bộ điều khiển, nếu bạn chỉ cần Bộ truyền động đi từ điểm này đến điểm khác thì có thể bạn không cần Bộ truyền động phản hồi. Ngay cả khi bạn cần điều khiển điểm tới điểm của bộ truyền động mà không sử dụng toàn bộ hành trình của Bộ truyền động thì bạn vẫn không cần phản hồi vì có thể đạt được điều khiển điểm tới điểm bằng cách sử dụng công tắc giới hạn bên ngoài để đạt được điều này. Thông thường, bạn chỉ cần Phản hồi nếu muốn điều khiển vị trí chính xác của Bộ truyền động bằng cách sử dụng một số tín hiệu bên ngoài hoặc bạn cần kiểm soát vị trí ở giữa hành trình của nó. Quy tắc tương tự này cũng áp dụng cho Thiết bị truyền động vi mô
Giải thích về điều khiển vị trí
Vì vậy, tại thời điểm này, chúng tôi cho rằng bạn đã quyết định rằng mình cần một số mức Phản hồi, bây giờ hãy đi vào chi tiết ý nghĩa thực sự của phản hồi đó. Đầu tiên, bạn cần hiểu sự khác biệt giữa tất cả các bộ truyền động phản hồi trên thị trường. Vâng, bạn đã vấp phải nơi. Thực sự có ba công nghệ phản hồi chính có sẵn. Firgelli bán cả 3 loại kèm theo bộ điều khiển. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ ưu điểm và nhược điểm của từng loại, để bạn có thể chọn loại phù hợp nhất cho ứng dụng của mình. Phần này có thể hơi mang tính kỹ thuật nên bạn có thể thoải mái bỏ qua phần tiếp theo và chỉ đọc phần tóm tắt cho từng loại phản hồi.
CÁC LOẠI PHẢN HỒI TRUYỀN ĐỘNG
Phản hồi chiết áp
MỘT chiết áp đơn giản là một lớp vật liệu điện trở rất mỏng như Carbon hoặc Cermet được in lên vật liệu. Những vật liệu này cung cấp điện trở có điện trở suất rất tuyến tính và có thể dễ dàng thay đổi bằng cách sử dụng một công thức khác. Một số Thiết bị truyền động chiết áp sử dụng dây điện trở ổn định nhiệt độ. Các chiết áp khác được chế tạo bằng nhựa dẫn điện.
Vì vậy, giả sử bạn có bộ truyền động hành trình 6 inch và bạn muốn chạy một vệt cacbon dài 6 inch. Công dụng của chiết áp là đặt 12VDC (hoặc bất kỳ điện áp nào khác mà bạn muốn) qua dấu vết carbon này và sau đó nếu bạn đo điện áp ở vị trí rất gần với nơi đặt điện áp, bạn sẽ đọc được đầu ra khoảng 12VDC.
Sau đó, nếu bạn đo điện áp xuống một nửa thì điện áp sẽ vào khoảng một nửa. Bạn càng đi xa nơi đặt điện áp thì điện áp đầu ra mà bạn đọc được càng thấp, cho đến khi cuối cùng nó gần như bằng 0. Vì vậy, tóm lại, việc đọc điện áp của dải điện trở dưới dạng đọc điện áp có liên quan đến một số loại vị trí.
Tất nhiên, bạn vẫn cần một số loại bộ điều khiển để có thể đọc vị trí này và hiển thị nó cho bạn một cách có ý nghĩa. Hoặc có lẽ bạn chỉ muốn sử dụng dữ liệu này để khớp vị trí với bộ truyền động khác. Ví dụ: nếu bạn muốn chạy hai bộ truyền động cùng lúc ở cùng tốc độ. Trong tình huống này, bạn cần đọc cả hai vị trí cùng một lúc, khớp chúng và sau đó điều chỉnh tốc độ của vị trí nhanh hơn để đồng bộ với đơn vị chậm hơn. Firgelli đã phát triển một bộ điều khiển thực hiện việc này cho bạn
Trên: Chiết áp tuyến tính và quay
Thuận lợi:
Chiết áp đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Chúng là một thiết bị phản hồi tương đối ổn định, cung cấp phản hồi vị trí mà không cần bộ điều khiển thực hiện bất kỳ chu trình loại “trở về” nào trước tiên. Dữ liệu phản hồi liên quan trực tiếp đến vị trí và việc mất nguồn hoặc bộ nhớ của bộ điều khiển sẽ không ảnh hưởng đến chu trình điều khiển.
Một ưu điểm khác của chiết áp là bạn có thể thêm chúng riêng biệt vào hệ thống của mình vì công nghệ này không cần phải được tích hợp bên trong bộ truyền động. Thủ tục thanh toán FirgelliChiết áp tuyến tính ở đây. Chiết áp tuyến tính của chúng tôi lên đến 50” và bạn không cần phải sử dụng toàn bộ chiều dài để chúng hoạt động trong ứng dụng của mình. Các nồi bên trong bị hạn chế trong hành trình truyền động vì chúng sử dụng các nồi quay chỉ có thể quay một số vòng nhất định trước khi đạt mức tối đa. Đây là lý do tại sao chúng tôi cung cấp các chậu tuyến tính riêng biệt mà không hạn chế hành trình.
Nhược điểm:
Theo thời gian, vật liệu điện trở có thể bị hao mòn và trong giai đoạn hao mòn, tín hiệu phản hồi có thể trở nên thất thường. Ngoài ra, tín hiệu phản hồi bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiễu điện có thể khiến bộ điều khiển bị nhầm lẫn. Phần mềm điều khiển của bạn cần có khả năng giảm tiếng ồn. Một nhược điểm khác là độ lặp lại của chiết áp và chiết áp thường không hoàn hảo. Điều này có nghĩa là hai chiết áp sẽ không cho kết quả giống hệt nhau.
Một nhược điểm lớn khác là độ dài hành trình thường bị hạn chế do vết carbon trên chiết áp càng dài, do tính ổn định của phần tử điện trở, chất lượng tín hiệu càng kém. Vì vậy, thông thường, chiết áp được giới hạn ở các bộ truyền động hành trình nhỏ hơn.
Bản tóm tắt:
Phản hồi của chiết áp rất tốt cho các ứng dụng mà mỗi khi bạn bật nguồn thiết bị, bạn không muốn thiết bị đó hoàn thành chu trình dẫn đường như cách bạn thực hiện với cảm biến Hall hoặc cảm biến Quang học. Bộ điều khiển có được vị trí tuyệt đối ngay lập tức.
Phản hồi cảm biến Hall:
MỘT Cảm biến hiệu ứng Hall không gì khác hơn là một cảm biến từ tính. Một đĩa từ tròn được lắp bên trong hộp số truyền động tuyến tính và cảm biến Hall chỉ đơn giản cung cấp xung điện áp mỗi khi nam châm quay 360 độ. Từ trường quay được đọc dưới dạng xung điện áp rất dễ lặp lại. Tín hiệu đầu ra từ cảm biến Hall chỉ đơn giản là xung 5V thông thường. Bộ điều khiển đo xem có bao nhiêu xung được đếm trong một khoảng thời gian, thường tính bằng mili giây.
Bởi vì đĩa từ được lắp đặt ở đâu đó trong hộp số nên nam châm có thể quay hàng trăm lần mỗi giây và càng quay nhiều thì độ phân giải càng cao. Điều này tương quan với độ chính xác của phép đo.
Giả sử bạn có bộ truyền động hành trình 24 Inch. Và bộ điều khiển đếm 1.000 xung trên toàn bộ chiều dài hành trình. 1000/24” = 41,66 xung trên mỗi inch. Hoặc 1 xung trên 0,024” (0,60mm). Trong tình huống này, bạn có khả năng kiểm soát và độ chính xác trong khoảng 0,024” (0,60mm), ngoại trừ bất kỳ phản ứng ngược nào của bánh răng.
Có hai loại cảm biến Hall mà bạn cần biết: có hướng và không có hướng. Điều này rất quan trọng vì hầu hết các công ty truyền động tuyến tính đều bán loại không định hướng để tiết kiệm tiền. Điều này có nghĩa là bộ điều khiển của bạn không biết bộ truyền động tuyến tính của bạn đang kéo dài hay rút lại. Firgelli chỉ bán cảm biến Hall định hướng để bạn biết mình đang đi theo hướng nào và điều này rất quan trọng.
Thuận lợi:
Cảm biến hiệu ứng Hall cực kỳ đáng tin cậy và cung cấp khả năng lặp lại và kiểm soát vị trí rất tốt. Tín hiệu đầu ra là xung kỹ thuật số ổn định cho phép bộ điều khiển đảm bảo điều khiển vị trí chính xác.
Nhược điểm:
Tín hiệu phản hồi từ cảm biến Hall chỉ là xung kỹ thuật số và hoàn toàn không liên quan đến vị trí. Nó cần được cho biết vị trí số 0 hoặc vị trí ban đầu của nó. Điều này có nghĩa là bộ điều khiển trước tiên cần được điều khiển thông qua một số loại chu trình dẫn đường. Điều này thường được thực hiện bằng cách rút bộ truyền động tuyến tính về điểm bắt đầu và sau đó bộ điều khiển bắt đầu đếm các xung từ điểm này. Nhưng sau đó, bộ truyền động cần được mở rộng hoàn toàn để cho phép bộ điều khiển đếm tổng số xung trên toàn bộ chiều dài hành trình của nó. Tại thời điểm này, bạn có một số loại kết quả có thể được sử dụng để di chuyển một cách chính xác.
Bản tóm tắt:
Cảm biến Hall rất chính xác và cho độ phân giải và độ chính xác rất tốt. Các thiết bị này có nhiều khả năng kiểm soát vị trí đến mức tăng rất tốt và độ bền cũng rất tuyệt vời. Nếu ứng dụng của bạn có thể chấp nhận “chu trình quay về” mỗi khi nó được bật nguồn thì đây là cách nên làm.
Phản hồi cảm biến quang học:
Thiết bị truyền động cảm biến quang hoạt động khá giống với cách cảm biến Hall thực hiện - ở chỗ chúng phát ra tín hiệu xung 5V. Tuy nhiên, thay vì sử dụng đĩa từ, hệ thống sử dụng một đĩa phẳng nhỏ có lỗ hoặc khe bên trong. Cảm biến quang học chỉ cần đọc số lượng khe hoặc lỗ khi đĩa quay. Điều này có nghĩa là một đĩa đơn có thể có nhiều khe/lỗ để tăng độ chính xác hơn đáng kể so với cảm biến Hall.
Giả sử một đĩa có mười khe hoặc lỗ trong đó và đĩa ở cùng vị trí trong bộ truyền động với đĩa từ trong thiết lập cảm biến Hall. Độ phân giải bây giờ cao hơn gấp mười lần vì hiện tại có mười xung trên mỗi vòng quay thay vì một xung. Vì vậy, 1000 xung mà cảm biến Hall đọc được bây giờ là 10.000. Độ chính xác được tính là 10.000 / 24” = 416,66 xung trên mỗi inch hoặc 1 xung trên 0,0024” (0,06mm).
Thuận lợi:
Cảm biến quang học cực kỳ đáng tin cậy và cung cấp khả năng lặp lại và kiểm soát vị trí cực kỳ tốt. Tín hiệu đầu ra rất dễ đọc, có phản hồi rất ổn định.
Nhược điểm:
Giống như cảm biến Hall, tín hiệu phản hồi từ cảm biến quang học hoàn toàn không liên quan đến vị trí cho đến khi nó được cho biết vị trí 0 hoặc vị trí ban đầu của nó. Điều này có nghĩa là bộ điều khiển trước tiên cần được điều khiển thông qua một số loại chu trình dẫn đường. Điều này thường được thực hiện bằng cách rút bộ truyền động tuyến tính về điểm bắt đầu và sau đó bộ điều khiển bắt đầu đếm các xung từ điểm này. Nhưng sau đó, bộ truyền động cần được mở rộng hoàn toàn để cho phép bộ điều khiển đếm tổng số xung trên toàn bộ chiều dài hành trình của nó. Tại thời điểm này, bạn có một số loại kết quả có thể được sử dụng để di chuyển một cách chính xác.
Một nhược điểm khác có thể xảy ra là vì có quá nhiều xung trong mỗi chuyển động của hành trình nên điều quan trọng là thiết bị điều khiển của bạn có thể đọc được xung đủ nhanh nếu không bạn sẽ gặp vấn đề.
Nhược điểm thứ ba là cảm biến quang học không biết hướng. Bạn phải lập trình hướng phân cực như một phần của hệ thống. một DC thiết bị truyền động tuyến tính đi theo từng hướng dựa trên cực tính của dây + ve và -ve từ nguồn điện nên không khó để xác định hướng dựa trên điều này, nhưng đây là một bước bổ sung nhưng không kém.
Bản tóm tắt:
Cảm biến quang học cực kỳ chính xác và cho độ phân giải và độ chính xác cực cao. Các thiết bị này có nhiều khả năng kiểm soát vị trí đến mức tăng rất tốt và độ bền cũng rất tuyệt vời. Nếu ứng dụng của bạn có thể chấp nhận “chu kỳ Homing” mỗi khi nó được bật nguồn thì đây là cách tốt nhất.
LỜI KHUYÊN MUA THIẾT BỊ TRUYỀN ĐỘNG PHẢN HỒI
Cẩn thận với mèo sao chép - Định hướng hay không
Chúng tôi đã đề cập một chút đến vấn đề này trong phần cảm biến Hall, nhưng đây có lẽ là lời phàn nàn số một của chúng tôi. Ai đó mua bộ truyền động cảm biến Hall từ người khác nhưng bộ truyền động đó vô dụng vì bộ điều khiển của họ cần thêm một số cảm biến để xác định hướng. Bộ truyền động cảm biến Hall của chúng tôi có hai chiều nên chúng có thêm một dây. Theo nguyên tắc chung, nếu Thiết bị truyền động không có sáu dây (hai dây cho nguồn và bốn dây cho cảm biến Hall) thì đó không phải là cảm biến hướng và hãy cẩn thận.
Biết loại chiết áp nào được sử dụng - Xác định tuổi thọ
Như đã đề cập ở trên, một trong những nhược điểm của chiết áp là vết cacbon có thể bị mòn theo thời gian. Chúng tôi chỉ sử dụng Bourne's Pots. Chúng được biết đến trong ngành công nghiệp điện tử với tên gọi Rolls-Royce của chiết áp và sẽ tồn tại lâu hơn thời gian sử dụng của bất kỳ thứ gì khác, vì vậy đừng lo lắng.
Xác định lý do tại sao bạn cần thiết bị truyền động phản hồi
Ở giai đoạn này, chúng tôi phải giả định rằng bạn đã biết bộ truyền động tuyến tính là gì và cách chúng hoạt động. Nếu không, thì chúng tôi khuyên bạn nên đọc “Thiết bị truyền động tuyến tính là gì và nó hoạt động như thế nào?” giấy. Tiếp theo, bạn cần quyết định loại phản hồi nào bạn cần. Để xác định được điều này, bạn phải tự hỏi mình cần phản hồi để làm gì?
Chỉ có hai lý do chính khiến bạn cần bộ truyền động phản hồi:
Bạn muốn điều khiển hai hoặc nhiều bộ truyền động chạy cùng tốc độ
Bạn cần biết vị trí của bộ truyền động vì bạn cần di chuyển nó đến một/các vị trí cụ thể
Mức độ chính xác và bộ điều khiển bạn sẽ sử dụng thực sự quyết định nên sử dụng loại nào. Đối với hầu hết các bộ điều khiển, mọi người sử dụng một Bộ điều khiển Arduino.
Để điều khiển tự động hai hoặc nhiều bộ truyền động ở cùng tốc độ, bạn có thể sử dụng Bộ điều khiển truyền động phản hồi. Không cần lập trình, chỉ cần nối bộ truyền động vào bộ điều khiển và bạn đã sẵn sàng. Những bộ điều khiển plug-and-play này rất đơn giản và dễ cài đặt.
