• Kokemus Yli 40 vuoden kokemus!
  • Tuotteita Yli 25 000 tuotetta varastossa
  • Ennen klo 15 Tilaa verkkokaupasta ennen klo 15.00 - lähetys samana päivänä
  • Lue lisää Lue lisää meistä

Pulssianturien teoriaa

Inkrementtianturi

Pulssianturi eli Inkrementtianturi on yksinkertainen, pyörivä, kääntymis-kulman osoittava anturi. Se koostuu valoa lähettävästä LEDistä, valoa vastaanottavasta diodista, sekä niiden välissä olevasta optisesta pulssikiekosta joka on kiinnitetty akseliin.

Inkrementtianturit
Pulssikiekkoon on värjätty vuorotellen sekä läpinäkyviä että läpinäkymättömiä viivoja, joiden lukumäärä vastaa anturin resoluutiota. Kun kiekko pyörii, valo vuorotellen näkyy ja ei näy pulssikiekon läpi vastaanottimelle. Tämä analoginen signaali vahvistetaan ja muutetaan suorakulmaiseksi kanttiaalloksi ulostuloon.
Pulssikiekko
Jotta anturin pyörimissuunta saadaan indikoitua, on kiekolla kaksi keskenään 90° vaihesiirrossa olevaa viivakehää, jolloin saadaan aikaiseksi kaksi kanttiaaltoa: A ja B kanavat. Jos pyörimissuunta on myötäpäivään (akselin suunnasta katsottuna), tulee A –signaalin nouseva reuna B-signaalin ollessa ”1”. Jos pyörimissuunta on vastapäivään, tulee A-signaalin nouseva reuna B-signaalin ollessa ”0”.

Näiden lisäksi anturi antaa yhden pulssin kierroksella, ns. nollapulssin, Z-signaali, (nouseva reuna A-kanavan kanssa samanaikaisesti, laskeva reuna B-kanavan kanssa samanaikaisesti).

Lisäksi kaikista on myös invertoidut versiot joita voidaan käyttää varsinkin suuritajuuksisissa sovelluksissa.

Max control

Lisäoptio GHM9, GHU9, GHT9 ja GHML-sarjoihin. Optiolla voidaan monitoroida anturin lämpötilaa, iskuja, tärinää, syöttöjännitettä, signaalin laatua ja lukuvirheitä.

Magneettianturi

BEIn magneettianturin sydän koostuu kahdesta osasta:

  • polarisoidusta magneetista ja
  • mikropiiristä, joka sisältää Hall-anturin.
Magneetti

Kun magneetti pyörii mikropiirin yläpuolella saadaan ulostulona sini/kosini aaltoa. Uuden suunnittelun johdosta mikropiiri on immuuni magneettisille häiriöille, joten anturia voidaan käyttää kohteissa, joissa on voimakas ulkopuolinen magneettikenttä.

Tämän jälkeen sini/kosini aalto muutetaan absoluuttiseksi kulma tiedoksi, ulostulo vaihtoehtoja on useita:

  • absoluutti ulostulo, max. 13 bit (SSI, analogia tai asiakassovellettu)
  • inkrementti ulostulo, max. 1024 P/K

Magneettianturit ovat suunniteltu vaativiin ympäristöihin, osoituksena tästä:

  • käyttölämpötila alue -40…+125 °C
  • hyvä iskun ja tärinän kesto ja
  • suojattu pölyltä ja kosteudelta, IP67 (optio IP69K).

Anturi soveltuu maatalouskoneista automaatiolaitteisiin. Uusi tekniikka mahdollistaa myös paremman toimintavarmuuden metsäkone käytössä. Ruostumaton runko täyttää myös elintarviketeollisuuden vaatimukset.

Uusi magneettitekniikka on saatavissa halkaisijaltaan 30, 36 ja 58 mm:n pulssianturisarjoihin.

Absoluutianturi

Toisin kuin inkrementtianturi, absoluuttianturi pystyy lukemaan koko ajan paikkansa pulssikiekolta, myös vaikka sähköt olisi välillä katkaistu. Perusperiaate absoluuttianturin pulssien muodostuksessa on sama kuin inkrementtiantureilla, mutta pelkkien viivojen sijaan pulssikiekolle on värjätty usealle sisäkkäiselle kehälle koko kyseistä asentoa ilmaiseva binäärikoodi.

Pulssikiekko GRAY-koodilla

Edelleen toimintatapansa perusteella absoluuttianturit jaetaan kolmeen ryhmään:

  • Yksikierroksiset
  • Monikierroksiset
  • Kenttäväyläanturit (voidaan ohjelmoida yksi- tai monikierroksisiksi)

Yksikierroksiset absoluuttianturit

Nimensä mukaisesti ovat vain kääntymiskulman mittaavia antureita. Kun kierros menee umpeen, alkaa koodi jälleen nollasta. Suhteellisen vähäisen tietomäärän vuoksi voidaan joissain tapauksissa käyttää myös rinnakkaismuotoista tiedonsiirtoa, jolloin jokaista bittiä asentokoodissa vastaa yksi johdin. Tällöin esim. 13-bit anturissa tarvitaan 15-johdinta Etuina pieni koko, edullinen hinta ja varsinkin rinnakkaisulostulossa yksinkertainen rakenne.

Monikierroksinen absoluuttianturi

Näissä on edellisen lisäksi myös kierrosten laskenta; esim. 13-bit resoluution lisäksi 12-bit kierroksille, jolloin anturin kokonaisresoluutio on jo 25-bittiä. Koska monikierroksisilla absoluutiantureilla siirrettävä tietomäärä on moninkertainen yksikierroksisiin nähden, on kehitetty yksinkertaisia keinoja datan siirtämiseksi sarjamuotoisena rinnakkaismuotoisen sijaan. Näistä yleisin on SSI (Synchronous serial interface) jossa kellopulssilla ohjattava anturi antaa paikkatiedon 2-johtimista dataväylää pitkin. Ohjelmoitavat versiot ovat myös saatavana, jolloin mm. resoluutio, kiertosuunta, nollakohta yms. ovat vapaasti ohjelmoitavissa.

Kenttäväyläanturi

Suuren tiedonvälityskapasiteettinsa ansiosta kenttäväylät sopivat erinomaisesti absoluuttianturien kytkentään. BEI:ltä löytyy anturit kaikkiin yleisimpiin kenttäväyliin kuten Profibus DP, Devicenet ja Can-Open. Kunkin kenttäväylän taustaorganisaatioiden sopimien universaalien ominaisuuksien (absoluuttianturiprofiili) lisäksi anturin mukana toimitetaan ns. GSD-tiedosto jolla anturin lisätoimintoja pääsee konfiguroimaan.

Asennus

Koska inkrementtianturien taajuudet ovat joskus suuria ja signaalitasot pieniä, on asennukseen kiinnitettävä erityistä huomiota.
Ainakin seuraavat tulee ottaa huomioon:

  • Käytettävä parikierrettyä jatkokaapelia pari 1: jännitesyöttö, pari 2: A ja A inv. pari 3: B ja B inv. pari 4: 0 ja 0 inv.
  • Yli 10m kaapelipituuksilla käytä lisäksi parisuojattua kaapelia ja maadoita kaikki parit molemmista päästä.
  • Maadoita anturin syöttöjännitteen miinus aina kun mahdollista logiikan päästä.
  • Anturin kotelo pitää maadoittaa laipan kautta; älä siis maalaa anturitelinettä.
  • Vähintään seuraavia johdinpoikkipintoja suositellaan käytettäväksi jännitesyötössä

Etäisyys

Poikkipinta

>30

1 mm2

>10 m

0,34 mm2

>5 m

0,22 mm2

Signaaleille pitää käyttää 0,14 mm2 tai 0,22 mm2 johtimia. (suuremmat ei suositeltavia)

Vältä johtojen asentamista rinnan samaan kaapelitiehen vahva-virtakaapeleiden kanssa, varsinkin taajusmuuttajaohjattujen moottoreiden syöttökaapelit voivat aiheuttaa häiriöitä. Lisäinformaatiota anturin mukana toimitettavassa asennusohjeessa.

Taajuusvaste

BEIn inkrementtiantureiden vakio taajuusvaste on 300kHz. Varsinkin sovelluksissa joissa joudutaan käyttämään suuriresoluutioisia antureita suurin sallittu kierrosnopeus laskee. (katso kuva 3) Resoluution, taajuusvasteen ja pyörimisnopeuden suhde saadaan seuraavasta kaavasta:

f=N*R/60 tai R=f*60/N tai N=f*60/R

Jossa
f =taajuusvaste (Hz)
N =pyörimisnopeus (r/min)
R =anturin resoluutio P/R

Esimerkki
Mikä on suurin sallittu pyörimisnopeus 10 000P/R resoluutioiselle anturille?

f =300 000Hz, R =10 000P/R, N =300 000Hz*60/10 000P/R=1800r/min

Taajuusvaste
Teknisiä neuvoja
Riku EerolaRiku Eerola

Tuotepäällikkö

040 3412 433

Sähköposti

Asiakaspalvelu

Asiakaspalvelumme vastaa kysymyksiin ja etsii ratkaisut ongelmiin. Heille voit jättää myös tilauksesi.

0207 499 499

Sähköposti

Chatti