Особенности применения датчиков угловых перемещений на производстве

Особенности применения датчиков угловых перемещений на производстве

Измерение скорости и положения валов электроприводов в различных узлах и агрегатах требует использования современного, высокоточного оборудования. Датчик угловых перемещений выполняет подобные функции с минимальной погрешностью, обеспечивает отличный результат при любых условиях работы. Заказать подобную продукцию для использования в системах АСУ ТП можно в компании «ПРОМАИР». При необходимости сотрудники предприятия помогут с выбором изделий.

Варианты использования датчиков угловых перемещений

Использование датчиков актуально во многих сферах деятельности. Установка энкодеров актуальна в машинах и механизмах на предприятиях металлургии. Оборудование используется в отраслях станкостроения и энергетики, монтируется на упаковочных конвейерах, в сфере деревообработки.

Точное измерение скорости и ускорения, установка датчиков требуется на следующих устройствах:

• на приводных механизмах, установленных в прокатных станах предприятий металлургии;
• в оборудовании, используемом для производства бумаги и картона;
• координатные станки на предприятиях машиностроения также комплектуются подобными системами;
• установка датчиков требуется для резательных машин, продольных и поперечных;
• оборудование входит в состав электрозадвижек и кранов, промышленных и бытовых лифтов, упаковочных конвейеров;
• актуальна установка приборов в комплексах автоматического складирования, станках для заготовки и переработки леса и древесины.

Энкодеры активно используются в агрегатах, оснащенных системами числового программного управления. Кроме указанных, существует большое количество сфер деятельности, где контроль углового положения и скорости вращения вала выполняются с помощью специальных датчиков.

Принцип действия энкодеров

Для измерения углового положения и скорости вращения вала приводного механизма применяются энкодеры инкрементного (инкрементального) и абсолютного типов. Для эксплуатации в условиях высоких положительных и больших отрицательных температур используются резольверы, способные дать точные результаты с минимальной погрешностью.

Энкодеры фотоимпульсного типа работают с использованием цифровых технологий. В комплект прибора входят свето- и фотодиоды. Отправляемый луч пропускается через прозрачное колесо, закрепленное на валу, и имеющее специальные метки. Фотодиоды принимают информацию и отправляют сигналы в управляющий модуль.

Если используется абсолютный энкодер, то измерения являются более точными. Диск такого прибора имеет уникальную комбинацию меток, по которой можно максимально точно рассчитать угловое положение. Инкрементный датчик комплектуется диском, на котором отсечки распределены равномерно по всей окружности.

Для любого энкодерного диска характерно наличие единственной нулевой отметки, по которой отмеряется полный оборот вала. С помощью этой метки, имеющей калибровочное назначение, рассчитывается скорость вращения вала электропривода. Сигналы, полученные от фотоэлементов, обрабатываются и преобразуются специальными электронными устройствами.

Для абсолютных энкодеров определенных моделей характерно наличие редуктора. С помощью данного прибора рассчитывается угловое положение вала и отсчитывается количество совершенных оборотов. Многооборотные датчики активно применяются для установки червячных электроприводов прецизионной точности. Дискретность измерений составляет 12 бит или 4096 положений на 1 оборот вала.

Если сравнивать абсолютные и инкрементные датчики углового положения, первые являются более востребованными. Преимуществом таких устройств является сохранение текущего значения положения вала, даже если отключено электропитание. На датчики, в зависимости от модели, подается напряжение 5 или 24 В.

Стоимость абсолютных датчиков выше, чем инкрементарных. Разница объясняется сложностью и особенностями конструкции, точностью измерений. В среднем, разница в цене составляет от 1,5 до 2 раз. Модели абсолютного типа обеспечивает большую точность контроля углового положения, и передают для обработки больший объем информации.

Особенности выбора датчиков угловых перемещений

Кроме стандартных для датчиков углового положения способов использования, энкодеры устанавливаются в сервоприводах. Чаще всего применяются модели с разрешением 17 бит или 131072 положения на 1 оборот вала.

При выборе датчиков необходимо оценивать следующие критерии:

• Точность отслеживания углового положения вала. Для абсолютных моделей эта величина может быть от 10 до 25 бит, стандартно на 1 оборот светодиоды генерируют 5 тысяч импульсов.
• Для монтажа на вал важно точно знать диаметр отверстия измерительного диска.
• Подключение к управляющему модулю осуществляется, если датчик передает сигналы соответствующей формы.
• Важным параметром является напряжение питания.
• Также имеют значение длина коммуникационного кабеля и марка разъема для подключения, учитываются требования по фиксации энкодера.

Требования к монтажу энкодеров, рекомендации по эксплуатации

Установка энкодеров является ответственным этапом, от качества выполнения которого зависит точность измерений. Ошибки при монтаже существенно сокращают срок эксплуатации приборов. Обязательно устанавливается прецизионная муфта, основным назначением которой является демпфирование биения, осевого отклонения, несоосности валов. Если используется жесткое соединение, подшипники быстро изнашиваются на больших скоростях вращения.

Установка вала с энкодером осуществляется на специальный фланец. Если датчик имеет полый ротор, монтаж муфты и сланца не требуется. В таких ситуациях установка осуществляется на нерабочий участок вала. Крепление выполняется с помощью специальной штанги, которая позволяет компенсировать угловое отклонение.

Приобретение оптических энкодеров

Качественные энкодеры способны работать без технического обслуживания и замены в течение 50 тысяч часов и более. Измерения проводились при отсутствии ошибок в монтаже, на режиме эксплуатации в 1,5 тысячи оборотов в минуту. Кроме ошибок в установке, на длительность эксплуатации могут негативно повлиять удары и сильная вибрация, большие перепады температуры и влажности. В первую очередь изнашиваются подшипники и страдает точность измерений.

Компания «ПРОМАИР» осуществляет поставки современных энкодеров высокого качества по доступным ценам. По любым возникающим вопросам, связанным с заказом продукции, звоните по телефонам +375 (17) 513-99-91. Наши сотрудники быстро обработают любой заказ и предложат выгодные условия поставки.