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正确使用非接触式和非接触式角度传感器获得可靠和精确测量

发表时间:2021-09-20 16:00【 阅读量:-

  技术优势——


  非接触式传感器通常比电位计式轨道和刮水器组件和非接触式传感器具有明显的优势。在以下情况下,它们是更合适的技术:


  ·应用需要通过非磁性壁或板进行测量

  ·应用在极端环境中,需要密封传感器轴和/或传感器,或者甚至不暴露在环境中

  ·驱动轴有很大的间隙或振动

  ·具有极低摩擦扭矩要求的应用

  ·驱动轴未对准存在问题的应用


  定义——


  “非接触式”代表位置测量技术是一种没有机械-电气接触的技术,例如雨刷器或开关,“非接触式”意味着机器侧的旋转轴和静态传感器外壳之间没有机械连接。几乎所有“非接触式”技术都是“非接触式”(或“非接触式”)。


  组件和用法——


  所有基于霍尔效应的非接触式非接触式传感器均由两部分组成:传感器外壳本身,由包括霍尔效应芯片、电源和数字或模拟输出电路在内的电子设备组成,以及一个磁性标记,它安装在在机器的旋转轴上。磁铁标记提供超过360度的定向磁场方向。旋转,在传感器外壳中的电子设备的帮助下检测并转换为定义的输出信号。


  霍尔效应传感器检测磁场方向以获得物理位置值而不是场强。这些传感器还配备智能调节电子设备,以补偿各种磁场变化,包括设计中包含的轴和安装板的温度变化和机械公差。


  安装传感器和磁铁——


  安装非接触式旋转传感器包括四个步骤:


  ·正确固定传感元件(传感器)和磁铁

  ·根据磁铁安装到传感器的距离选择磁铁尺寸

  ·在选择磁体尺寸时,考虑您的应用是否使用磁体和传感器之间的材料/表面进行测量

  ·确保磁铁和传感器之间正确对齐。


  数据表中指定了磁铁标记和传感器外壳之间的正确距离范围,但是,由于传感器可以与各种尺寸的磁铁标记结合使用,因此遵循制造商的建议非常重要。


  固定传感器和磁铁——


  霍尔效应传感器芯片需要与机器的旋转驱动轴同轴安装。外壳中包含对中特征,应用作安装表面特征的参考。这些包括外壳本身的圆形圆周、定位销孔或不太精确的安装螺丝孔。


  这些传感器还需要垂直于轴安装,通常参考传感器外壳的顶部或底部。现在许多传感器可以安装在两个表面上,允许通过将传感器安装在前面、板上或安装板上特殊尺寸的孔的非磁壁进行测量。


  数据表中指定了磁铁标记和传感器外壳之间的正确距离范围,但是,由于传感器可以与各种尺寸的磁铁标记结合使用,因此遵循制造商的建议非常重要。


  选择磁铁——


  距离范围由所使用的单个磁铁的强度定义。一般来说,尽管径向未对准,但更大的更好线性度更好,但更大的磁体更昂贵。


  更大尺寸的磁铁还允许传感器和磁铁标记之间的最大距离更大,并且使用更强的磁铁,轴向公差范围也会增加。


  磁铁强度限制了可用的距离范围和允许的径向偏差。


  将磁铁机械安装到旋转部件或轴上的方法有很多种,因此有许多不同类型的磁铁标记。安装方法包括将螺栓拧到被测量的应用旋转部件的末端,在其上滑动空心轴磁铁,用永久性粘合剂粘合,并使用耦合装置将其固定。


  选择取决于尺寸、轴上的平面等特征以及用于设置安装螺钉的轴端的可及性。安装类型还取决于安装过程中如何设置角度分度点。如果通过旋转传感器本身或使用具有电子偏移调整功能的传感器来完成角度调整,则简单的螺纹磁铁标记是一个安全的选择。定制解决方案适用于铝制磁铁标记,或者——对于更大数量——具有成本效益的注塑类型。客户还可以从具有正确磁场强度的各种裸磁体中进行选择。


  非接触式传感器指定了与中心垂直的最大错位距离,以符合规范。随着径向偏差的增加(由于机械间隙和/或机械公差),线性误差增加而轴向公差减小。


  一般安装说明——


  有些传感器带有安装硬件,如夹子和螺钉,有些则没有。检查制造商关于螺钉尺寸和螺钉安装扭矩的建议非常重要,以防止过度拧紧,或者相反,机械连接松动-特别是对于某些塑料外壳。螺钉可能是公制的,具体取决于制造商的位置。如果需要,切换到英文尺寸通常不是问题。始终建议使用螺纹锁固剂固定安装硬件。安装表面可以由磁钢制成。但是,当使用另一侧的磁铁标记穿过墙壁进行测量时,只有非磁性的墙壁材料才能工作。


  将传感器集成到应用中时,电缆布线也需要注意。电缆出口的方向有时是灵活的,例如轴向或径向,这有助于克服应用中的尺寸限制。制造商还为他们的电缆指定弯曲半径,部分用于一次性弯曲,有些还用于多次弯曲操作。带有单根导线的传感器允许比电缆更小的弯曲半径,但是,根据屏蔽要求,单根导线可能不是一种选择。2到3英寸距离内的电缆夹将减少振动和磨损。


  结论——


  先进技术的非接触式角度传感器在多种类型的应用中大有裨益,在这些应用中,使用轨道/雨刷技术甚至轴的传感器在某些应用中可能意味着性能下降甚至失效。通过注意制造商对磁铁尺寸、类型和位置以及安装说明的规格,非接触式角度传感器可以成为许多应用的可靠和准确的解决方案。使用这项技术的另一个好处是它本质上是无磨损的,可提供非常长的传感器寿命。

此文关键字:非接触式角度传感器

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