아날로그 및 디지털 센서는 -장기적인 안정성, 정밀도, 신뢰성을 제공합니다.
모션 제어 및 산업 자동화 시스템은 설계 엔지니어에게 수많은 과제를 제시합니다. 예를 들어, 공장 환경에서 발견되는 과도한 먼지와 먼지와 싸워야 합니다. 또한 컨베이어 벨트와 픽{2}}및{3}}플레이스 시스템은 높은 진동이나 충격력 피크를 경험하여 회로 센서의 안정성을 위협할 수 있습니다. 선택한 자기 감지 시스템은 애플리케이션 내에서 장기적인 정확성과 신뢰성을 보장하기 위해 뛰어난 내구성을 가져야 합니다.-
프로젝트 계획 중에 설계 엔지니어는 산업 응용 분야의 환경, 기계, 전기 및 자기 매개 변수를 철저히 검토해야 합니다. 엔지니어는 센서 및 자기 액추에이터를 포함한-산업 응용 분야의 전체 자기 회로를 분석해야 합니다. 모든 중요한 요소를 고려하여 엔지니어는 산업 자동화 시스템의 고유한 요구 사항을 충족하기 위해 강력한 맞춤형 센서를 권장할 수 있습니다.
이 기사에서는 산업 자동화 애플리케이션을 위해 매우 정확하고 안정적인 센서를 선택하는 방법에 대해 설명합니다. 여러 아날로그 및 디지털 센서의 장점을 정의하고 설명한 후 이러한 장치를 활용하는 산업용 애플리케이션의 예를 제공합니다.
안정성과 정확성을 제공하는 아날로그 회전형 및 선형 홀 효과 센서
아날로그 센서를 통해 최종 사용자는 산업 자동화 시스템 내 자석 위치에 대한 즉각적인 피드백을 얻을 수 있습니다. 역사적으로 아날로그 홀 효과 센서는 자속 밀도를 측정했으며 애플리케이션 온도 값에 매우 민감했습니다. 최근 아날로그 홀 효과 기술이 발전함에 따라 홀 효과 칩은 기존 진폭이 아닌 플럭스 필드의 각도를 측정하여 온도 변화에 대한 민감도를 크게 줄일 수 있습니다. 오늘날 홀 효과 센서는 광범위한 온도 범위에서 매우 안정적인 아날로그 출력을 제공합니다.
다음 홀 효과 센서는{0}}맞춤형 아날로그 감지 애플리케이션에 매우 적합합니다.
회전식 홀 효과 센서 움직이는 부품을 사용하지 않는 이 반도체{0} 기반 센서는 홀 효과 감지 요소를 회로와 통합하여 회전 자기장의 변화에 해당하는 아날로그 출력 신호를 전달합니다. 회전식 홀 효과 센서는 아날로그 또는 펄스 폭 변조(PWM)의 두 가지 출력 옵션을 제공합니다. 이 장치는 프로그래밍 가능하므로 엔지니어는 특정 출력 전압 또는 PWM 값을 정확한 회전 각도와 연결할 수 있습니다.
최대 360도 회전에 대해 여러 프로그래밍 지점을 설정할 수 있습니다. 각 프로그래밍 포인트는 특정 자기장 각도에 해당하는 전압 또는 PWM 출력 값을 나타냅니다. 이는 회전 각도에 따라 고정밀, 고-해상도 비율 측정 출력 신호를 생성합니다.
장점:
- 기계식 회전 장치 또는 저항막 회전 장치와 같이 저항 값 변화나 기계적 마모가 발생하지 않습니다.
- 최대 +105도의 정상 작동 온도에서 탁월한 안정성을 제공합니다.
- 0.5~4.5VDC 출력 또는 10~90% PWM 듀티 사이클로 0~360도 회전 정확도 제공
신청:
제어 장치에서 신호 손실을 유발하는 마모 및 산화 문제가 발생하기 쉬운 저항성 필름 및 기계식 전위차계 장치를 교체합니다.
모션 제어 응용 분야에는 유체의 플랩 밸브 각도 측정 및 유량 정밀 제어가 포함됩니다.
제어 회로의 회전 스위치 위치 감지
선형 홀 효과 센서
선형 홀 효과 센서는 회전이 아닌 선형 자기장의 움직임을 측정합니다. 이 센서는 주어진 이동 거리에 비례하는 설정된 출력 전압에 대해 프로그래밍될 수 있습니다. (출력 옵션은 회전식 홀 효과 센서의 출력 옵션과 동일합니다.) 단일 홀 효과 칩을 사용하여 이 센서는 최대 이동 거리가 30mm인 자기 액추에이터의 선형 이동과 상대 자속 각도를 측정합니다. 이로 인해 센서의 정확한 움직임에 비례하는 출력 신호가 발생합니다.
장점:
센서와 액추에이터는 애플리케이션의 최종 설치 영역(주변 환경의 모든 자기 영향 포함) 내에 배치할 수 있습니다.
이 장착 위치를 통해 엔지니어는 션트, 자기장의 기계적 허용 오차 또는 적층 허용 오차가 자석이 회전할 때 자속의 방향과 일치하도록 프로그래밍된 출력 신호에 통합되므로 애플리케이션의 출력 신호를 최적화할 수 있습니다.
신청:
유체 레벨을 모니터링하기 위한 액체 레벨 센서로 사용됩니다. 센서는 자석이 장착된 움직이는 플로트의 위치를 감지합니다.
자동화된 선택 및 배치 시스템을 위한 매우 정확한 위치 공차 제공
리드 스위치 및 홀 효과 센서는 매우 안정적인 디지털 감지 기능을 제공합니다.
산업 자동화 사용자는 물체(예: 엘리베이터 문)가 올바른 위치에 있는지 확인할 때 디지털 출력을 선호합니다. 다음 디지털 센서는 맞춤형 자기 감지 응용 분야에서 탁월한 신뢰성을 제공합니다.
리드 스위치
리드 스위치의 접점은 귀금속으로 만들어지며 유리관 안에 밀봉되어 있습니다. 이 전기 스위치는 외부 전원이 필요 없이 작동합니다.
장점:
습기 및 기타 환경 위험에 강하여 수백만 사이클 동안 안정적인 작동을 보장합니다.
신청:
마이크로프로세서-제어 논리-수준 전기 부하
산업용/모션 제어 시장의 도어 폐쇄 또는 위치 감지 시스템과 같은 디지털 온/오프 애플리케이션(AC 또는 DC 부하를 전환할 수 있음) 예를 들어 도어 폐쇄 감지를 위해 리드 스위치를 사용하는 화물 또는 승객용 엘리베이터 도어가 있습니다(그림 2 참조).
디지털 홀 효과 센서
이 센서는 홀 효과 감지 요소를 회로와 통합하여 움직이는 부품 없이 자기장 변화에 대응하는 디지털 켜기/끄기 출력 신호를 제공합니다. 홀 효과 장치의 활성 회로는 항상 소량의 전류를 소비합니다.
장점:
높은 신뢰성 제공
정확한 감지 요구 사항을 충족하기 위해 지정된 자기장 허용 오차 내에서 활성화하도록 프로그래밍 가능
신청:
낮은 DC 전압 및 전류 값과 관련된 산업 및 모션 제어 애플리케이션으로 제한됩니다.
컨베이어의 회전 속도 감지와 같은 고속{0}감지 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 16극 링 자석의 회전을 감지하는 홀-효과 속도 센서의 예는 그림 4를 참조하세요.
결론
산업 자동화 및 모션 제어 환경은 수많은 환경적 위험을 안겨줍니다. 견고한 자기 센서를 통합한 자기 회로를 설계하는 것은 정밀하고 안정적인 산업 자동화 솔루션을 제공하는 데 중요합니다. 특정 산업 응용 분야의 경우 장기적인 신뢰성을 달성하려면 맞춤형 자기 센서가 필요할 수 있습니다.- 리드 스위치와 홀 효과 센서는-엘리베이터 도어 닫힘 감지 시스템과 같이 탁월한 신뢰성을 요구하는 디지털 애플리케이션에 매우 적합합니다. 회전 및 선형 홀 효과 센서는 유체 흐름 모니터링 및 자동화된 픽-및-플레이스 시스템을 포함한 맞춤형 아날로그 애플리케이션의 안정성과 정확성을 향상시킵니다.