Magnetyczne enkodery liniowe Lika

Liniowe enkodery inkrementalne mają wyjścia prostokątne (kanały AB proste i zanegowane) w standardzie Push Pull (HTL) lub Line Driver (TTL) albo sinusoidalne (1 Vpp). Enkodery absolutne nie wymagają bazowania i są dostępne z wyjściami SSI, BiSS, Modbus lub analogowym. Szeroka gama dostępnych wykonań umożliwia dopasowanie rozwiązania do potrzeb.

Enkodery liniowe z dużą tolerancją montażu

Najpopularniejszym rozwiązaniem w zakresie liniowego pomiaru inkrementalnego są enkodery liniowe serii SMK, SML i SMH z enkoderowym wyjściem prostokątnym (kanały AB oraz I – indeks i ewentualne kanały zanegowane A/B/I), które umożliwiają podłączenie do sterownika PLC lub innego urządzenia wyposażonego w dwukanałowe wejście enkoderowe. SMK to szczególnie często wybierana głowica pomiarowa. Charakteryzuje się największą dopuszczalną wśród tego typu rozwiązań odległością od taśmy pomiarowej – aż 4 mm. Maksymalna rozdzielczość wynosi 10 µm.

Pomiar dla modułów liniowych

Enkoder SMP różni się od innych podobnych rozwiązań ułożeniem względem taśmy magnetycznej, które sprawia, że nadaje się szczególnie do montażu w prowadnicach liniowych, wózkach, sliderach i innych aplikacjach wymagających tak specyficznego ułożenia czujnika. Inkrementalny enkoder SMP umożliwia bezdotykowy pomiar z rozdzielczością 12,5 µm na długości do 100 m. Wyjście to standardowe kanały prostokątne AB (tzw. wyjście enkoderowe). Duża tolerancja montażu pozwala na pracę ze szczeliną do 2 mm od taśmy magnetycznej.

Enkoder z prowadnicą liniową

Ciekawym rozwiązaniem są enkodery liniowe serii SMIG oraz ich odmiana SMAG umożliwiająca pomiar absolutny. Głowica pomiarowa została zabudowana w karetkę z tworzywa. Prowadnica z taśmą magnetyczną jest przeprowadzona przez odpowiednio przygotowany podłużny otwór w obudowie. Prowadnicę można przymocować tylko z jednego końca, co pozwala na swobodny pomiar odległości między dwoma poruszającymi się względem siebie elementami. System umożliwia pomiar z rozdzielczością 5 µm. Inkrementalny system SMIG ma standardowe wyjście enkoderowe (kanały ABI/A/B/I). System pomiaru absolutnego SMAG (nie wymaga bazowania) jest dostępny z interfejsem SSI lub CANopen.

Liniały magnetyczne w kompaktowej obudowie

W aplikacjach, w których mamy do czynienia z ograniczonym miejscem doskonale sprawdzają enkodery liniowe SMB2 oraz SMB5. Elektronikę kształtującą sygnał wyjściowy umieszczono tu w dodatkowej obudowie na przewodzie w odległości 0,5 m od głowicy pomiarowej. Taka konstrukcja pozwala zredukować rozmiary o około 40 proc. Głowice SMB dostępne są również w gwintowanej, cylindrycznej obudowie (M10). Maksymalna rozdzielczość wynosi 5 µm. Z kolei sygnał wyjściowy jest dostępny w postaci prostokątnych kanałów ABI/A/B/I (system inkrementalny).

Kompaktowy enkoder liniowy z regulowaną rozdzielczością

Enkodery liniowe SMI2 i SMI5 to ciekawa alternatywa dla wspomnianej wcześniej serii SMB. Inkrementalna głowica pomiarowa również w tym przypadku ma bardzo kompaktowe wymiary, jednak układ elektroniczny odpowiedzialny za kształtowanie prostokątnego sygnału wyjściowego został zabudowany we wtyczce. W jej obudowie umieszczone zostały dwie diody LED sygnalizujące zasilanie i błąd prowadzenia względem taśmy magnetycznej oraz przełącznik umożliwiający wybór rozdzielczości w zakresie od 50 µm do 2 µm.

Enkoder liniowy z dodatkową sygnalizacją

SME to bardzo popularna seria głowic pomiarowych, która jest dostępna w kilku wariantach. Najbardziej funkcjonalny, oprócz kanałów wyjściowych ABI/A/B/I w standardzie prostokątnym, ma również cztery diody sygnalizacji statusu czujnika pomiarowego: błąd prowadzenia względem taśmy magnetycznej (bardzo ułatwia instalację), osiągnięcie znacznika punktu referencyjnego (informacja dostępna również w postaci sygnału elektrycznego) oraz osiągnięcie znaczników krańcowych (informacja dostępna również w postaci sygnału elektrycznego). Inkrementalne głowice serii SME umożliwiają pomiar z maksymalną rozdzielczością do 0,5 µm i są wyposażone w specjalne uchwyty umożliwiające montaż gumowych zgarniaczy zanieczyszczeń stałych z powierzchni taśmy magnetycznej.

Standardowy enkoder absolutny do pomiarów liniowych

SMA5 to podstawowy enkoder liniowy umożliwiający pomiar w trybie absolutnym. Maksymalna rozdzielczość wynosi 5 µm. Sygnał wyjściowy w kodzie Gray’a jest dostępny przez interfejs SSI. Maksymalna długość pomiarowa to 5,1 m. Głowica na obudowie ma diodę LED sygnalizującą błąd prowadzenia względem taśmy magnetycznej kodowanej absolutnie. Głowica SMA1 to rozwinięcie opisanej wcześniej SMA5. Obok informacji o pozycji absolutnej czujnika, dostępnej tutaj przez interfejs SSI lub BiSS, dodatkowo ma wyjście sin/cos (1 Vpp).

Wydajny enkoder absolutny z dodatkową ścieżką inkrementalną

Głowica SMA2 umożliwia pomiar absolutny na odcinku do 8,1 m z rozdzielczością do 1 µm. Informacja o pozycji jest przekazywana przez interfejs SSI lub BiSS. Dodatkowo do dyspozycji jest prostokątny sygnał enkoderowy AB, który można wykorzystać do pomiaru prędkości. Czujnik ma dodatkowe wyjście informujące system nadrzędny o błędzie prowadzenia względem taśmy magnetycznej, co bardzo ułatwia diagnozowanie usterek w maszynie.

Liniowy pomiar absolutny na powierzchniach obłych

Prezentowane do tej pory rozwiązania dotyczyły głowic pomiarowych, które przemieszczały się wzdłuż taśmy magnetycznej przymocowanej na płaskiej powierzchni. Głowica SMLA została zaprojektowana do pomiarów na powierzchniach obłych o średnicy minimum 150 mm i umożliwia pomiar w zakresie do 360°. Dostarczana jest z 400 mm odcinkiem taśmy magnetycznej kodowanej absolutnie. Maksymalna rozdzielczość wynosi 0,024 mm. Enkoder ma interfejs SSI lub BiSS.

Ekonomiczny pomiar absolutny

SMAX to magnetyczny, absolutny enkoder zaprojektowany do pomiaru przemieszczeń liniowych do 600 mm (SMAZ do 1250 mm). Informacja o pozycji absolutnej enkodera SMAX może być przekazywana za pomocą interfejsu analogowego lub cyfrowego. W przypadku interfejsu analogowego do wyboru jest wyjście prądowe 4–20 mA lub napięciowe 0–10 V. Producent zaimplementował procedurę uczenia, która zdecydowanie upraszcza konfigurację, ograniczając ją do zdefiniowania przejazdu w osi przez podanie punktów referencyjnych początku i końca zakresu pomiarowego. Wśród interfejsów cyfrowych do dyspozycji jest szeregowy interfejs synchroniczny SSI lub asynchroniczny RS-485 w bardzo popularnym standardzie Modbus RTU. Za pomocą tego protokołu uzyskujemy pełny dostęp do danych enkodera, dzięki czemu możliwa jest także jego kompletna parametryzacja (np. zmiana rozdzielczości 0,1–1,25 mm), kontrola watch dog i pełna diagnostyka (błędne parametry, błąd pamięci flash itp.).

ELDAR
ul. Morcinka 51, 45-531 Opole
tel. 77 442 04 04, fax 77 453 22 59
e-mail: eldar@eldar.biz
www.eldar.biz

źródło: Automatyka 3/2018