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Was sind magnegische Drehgeber?
Eine bestimmte Art von Drehgebern, die als magnetische Drehgeber bekannt sind, verwendet Sensoren, um Änderungen in Magnetfeldern zu erkennen, die durch ein sich drehendes magnetisiertes Rad oder einen Ring verursacht werden.
Ein magnetischer Drehgeber besteht aus drei Hauptbestandteilen:
- Schaltkreis für die Abtastung
- einem Ring oder Rad, das sich dreht
- einer Reihe von Magnetpolen, die in einem Kreis oder Ring um das Objekt angeordnet sind
Je nach der Stärke des Magnetfelds erzeugen die Pole eine vorhersehbare Reaktion im Magnetsensor, wenn sich das Rad oder der Ring an ihm vorbeidreht. Die magnetische Reaktion wird als digitales Signal an das Steuergerät ausgegeben, nachdem sie über eine elektrische Schaltung zur Signalaufbereitung geleitet wurde.
Die Auflösung des magnetischen Encoders ist abhängig von der Anzahl der magnetisierten Polpaare am Radpol, der Anzahl der Sensoren und der Art der elektrischen Schaltung. Der Vorteil des Magnetismus als signalerzeugende Komponente besteht darin, dass er von rauen Umgebungsbedingungen wie Stößen, Feuchtigkeit, Staub und hohen Temperaturen unbeeinflusst bleibt.
Aufbau eines magnetischen Drehgebers
Der magnetische Encoder erkennt Änderungen im Magnetfeld als Informationen über die Drehposition, wandelt diese Änderungen in elektrische Signale um und gibt diese Signale aus. Ein Dauermagnet und ein Magnetsensor bilden den einfachsten magnetischen Drehgeber. Der Magnetsensor ist auf einer Leiterplatte an einer Stelle installiert, an der er das vom Dauermagneten erzeugte Magnetfeld empfängt, und der Dauermagnet ist mit der Spitze eines sich drehenden Körpers, z. B. einer Motorwelle, verbunden. Das vom Magnetsensor erfasste Magnetfeld ändert seine Richtung, wenn sich der mit der Motorwelle verbundene Dauermagnet dreht, so dass der Encoder die Drehposition und die Geschwindigkeit der Motorwelle ermitteln kann.
Mehrstufige Ferrit-Ringmagnete für magnetische Geber
Magnetische Encoder verwenden im Allgemeinen zylindrische Dauermagnete. Es gibt zwei Arten von Magnetisierungsrichtungen für Permanentmagnete: radiale Richtung und ebene Richtung (oder axiale Richtung).
Solange die Bedingungen für die magnetische Flussdichte, die für den Betrieb als Geber erforderlich ist, erfüllt sind, können das Magnetmaterial und die Abmessungen frei gewählt werden.
Im Allgemeinen werden diese Magnetringe in einspurige und zweispurige Magnetringe unterteilt. Wie bei Ferrit-Magnetringen sind sie anfällig für Bruch, und wir haben Sockel und Magnetringe aus Aluminiumlegierung in unser Design aufgenommen. Die Kunden können zwischen diesen Optionen wählen.
Da der magnetische Drehgeber über einen Mechanismus zur Erkennung von Änderungen des Magnetfelds verfügt, hat er den großen Vorteil, dass er in einer durch Staub, Öl, Wasser usw. verschmutzten Umgebung robust ist. Daher ist er für den Einsatz in Umgebungen mit viel Staub, Öl und Wasser geeignet. Magnetische Drehgeber werden zum Beispiel in Industrienähmaschinen verwendet, die in Umgebungen mit vielen Flusen eingesetzt werden, oder in Werkzeugmaschinen, die in Umgebungen eingesetzt werden, in denen Schneidöl und Wasser spritzen.
Vorteile und Anwendungen von magnetischen Drehgebern
Der magnetische Encoder hat den herausragenden Vorteil, dass er in einer durch Staub, Öl, Wasser usw. verschmutzten Umgebung haltbar ist, da er einen Mechanismus zur Erkennung von Veränderungen im Magnetfeld enthält. Er kann daher in Bereichen mit viel Wasser, Öl und Staub eingesetzt werden. Magnetische Drehgeber werden z. B. in Werkzeugmaschinen eingesetzt, die in Umgebungen verwendet werden, in denen Schneidöl und Wasser spritzen, sowie in Industrienähmaschinen, die in fusselintensiven Umgebungen verwendet werden .
Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Drehwinkelsensor-IC und ein Dauermagnet verwendet werden können, um einen Drehgeber herzustellen, der einen absoluten Winkel mit einer sehr einfachen Konstruktion ausgibt. Daher eignet er sich für Anwendungen, bei denen Kompaktheit, geringes Gewicht und hohe Zuverlässigkeit gefragt sind. Er wird zum Beispiel in langlebigen industriellen Automatisierungsgeräten und Werkzeugmaschinen eingesetzt, die Motoren mit kleinem Durchmesser verwenden.
Im Allgemeinen werden magnetische Drehgeber in Anwendungen eingesetzt, bei denen es vor allem auf Langlebigkeit, kompakte Größe und hohe Zuverlässigkeit ankommt, während optische Drehgeber in Anwendungen verwendet werden, die eine hohe Genauigkeit und Auflösung erfordern. Magnetische Drehgeber beginnen jedoch, die optischen Drehgeber auf dem Markt zu verdrängen, und zwar aufgrund ihrer höheren Präzision und Auflösung sowie ihrer Kompatibilität mit durchgehenden Hohlwellen in den neuesten Modellen.
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