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Magnetische Encoder als kostengünstige Alternative zu optischen Sensoren
Magnetische Encoder zeichnet Robustheit und Kosteneffizienz aus. Sie sind z. B. gegenüber optischen Sensoren dank ihrer berührungslosen Funktionsweise verschleißfrei und unempfindlich gegenüber Verschmutzungen. Damit verursachen Magnet-Encoder keinen oder nur einen geringen Wartungsaufwand. Darüber hinaus sind sie flexibler bei der Installation: Die Abstände zwischen Magnet-Encoder und Band können im Gegensatz zum optischen Messsystem deutlich größer sein. Zur Auswahl stehen folgende Ausführungen:
- Verschiedene Baugrößen bis zur Platinenlösung
- Individuelle Steckerausführungen
- Einbau in kundenspezifisches Gehäuse
Inkrementelle Messtechnik und absolute Messtechnik
Bei der Wahl eines geeigneten Encoders stellt sich als erstes die Frage nach dem Messverfahren: inkrementell oder absolut? Gängig und pauschal gesprochen kostengünstiger ist die inkrementelle Wegmessung: Ein Magnetband ist mit regelmäßig angeordneten Nord- und Südpolen kodiert; dabei bestimmt unter anderem die Pollänge die maximale Auflösung und Systemgenauigkeit. Ein Sensorkopf, in dem Sensorelemente sitzen, fährt in einem definierten Abstand über den Maßstab und liest die Magnetfelder aus, die in Form von Rechtecksignalen (Zählimpulsen) aufbereitet werden. Das Zählen der Impulse erlaubt nun eine Aussage über den zurückgelegten Weg.
Bei der magnetisch absoluten Messung handelt es sich um ein Zweispurband, d. h. auf der einen Seite befindet sich eine inkrementelle Spur, während die andere Spur absolut kodiert ist. Auf einer bestimmten Länge des Bandes kommt diese Kodierung also nur einziges Mal vor. Der Vorteil daran ist, dass der Sensor stets genau weiß, an welcher Position er sich befindet – auch im stromlosen Zustand. Im Falle eines Stromausfalls müsste beim inkrementellen Verfahren dagegen eine Referenzfahrt durchgeführt werden, um den Sensor wieder auf einen bestimmten Referenzpunkt zu bringen, der dann an die Steuerung zurückgemeldet wird. Um diesen Prozessschritt zu vermeiden, bietet SIKO sogenannte quasi-absolute Encoder-Lösungen an. Via Batterie werden die notwendigen Messinformationen zwischengespeichert. Somit entfällt auch bei diesen Systemen ein Referenzieren z.B. nach Stromunterbrechungen. In vielen Bereichen der Medizin- und Analysetechnik ist dies als Sicherheitsvorkehrung unerlässlich. Mit der echt-absoluten Encoder-Technik lässt sich diese Problematik jedoch vollständig umgehen.
Aktiver Magnet-Encoder oder passiver Magnet-Encoder?
Neben der Unterscheidung zwischen inkrementellen und absoluten Magnetfeldsensoren ist auch zu beachten, ob es sich um einen aktiven oder einen passiven Sensor handelt. Passive MagLine Encoder liefern ein nach außen hin nicht verwertbares Signal und müssen daher mit einer Folgeelektronik wie einer MagLine Messanzeige oder einer MagLine Auswerteelektronik verbunden werden. Ein aktiver SIKO Magnet-Encoder wandelt das aufgenommene Signal bereits um und besitzt eine standardisierte Schnittstelle, über die er die Information an eine übergeordnete Steuerung, also eine kundenseitige Folgeelektronik, weitergeben kann. Die MS-Sensoren der MagLine-Reihe verfügen über passive Eigenschaften, während die MSK, MSC und LEC Sensoren nach außen hin aktiv arbeiten.
Magnetische Längenmessung und magnetische Winkelmessung in vielen Branchen
Magnetische Encoder finden in unterschiedlichsten Branchen Anwendung, vor allem in Umgebungen, in denen Verschmutzungen und Belastungen für die eingesetzten Komponenten auftreten können und in denen es nicht so sehr auf absolute Genauigkeit ankommt. Zu den Anwendungen zählen z.B.:
- Robotik, industrielle Antriebstechnik, Linearantriebe bei Dübelbohrstationen, Parkettfertigung, Schlauchfolienverpackung
- CT-Patientenliegen, Spiegelnachführung (Solarkraftwerke), Formatkreissägen, Steinzuschnitt
- Bühnentechnik, Gabelstapler, Müll- und Schrottpressen, Steinzuschnitt
- Windkraftanlagen, Aufzugstechnik, Rohrbiegetechik, Zugangskontrollen
Mehr zu der magnetischen Encoder-Technik von SIKO erfahren Sie auf der Seite „Basiswissen MagLine - Vorteile und Anwendung magnetischer Encoder“.
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