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Multiturn-Drehgeber
Hall-basierte Drehgeber mit analogem oder digitalem Signal zur Multiturn-Winkelerfassung
Ratgeber Multiturn-Drehgeber
Inhalt
Was ist ein Multiturn-Drehgeber?
Die meisten Drehgeber, die ihre Winkelinformation als Absolutwert ausgeben, können nur maximal eine volle Wellenumdrehung messen, da sich der Ausgangswert alle 360° wiederholt. Oft reicht es jedoch nicht aus, die Winkelinformation nur für eine Umdrehung zu messen. Wenn z. B. eine Mechanik erst nach mehreren Umdrehungen das Ende ihres Bewegungsbereichs erreicht, wird ein Sensor benötigt, der mehrere Umdrehungen messen kann. Der Sensor muss sich „merken“ können, wie viele Umdrehungen er bereits zurückgelegt hat, damit die Position der Mechanik innerhalb ihres Stellweges oder Stellwinkels der Steuerelektronik bekannt ist. Für diese und andere Anwendungen standen bisher nur Multiturn-Potentiometer zur Verfügung. Ein großer Vorteil von programmierbaren Multiturn-Drehgebern ist, dass die Anfangs- und Endposition im Feld in Bezug auf die Position einer Mechanik programmiert werden kann. Der Multiturn-Drehgeber ETA25PM beispielsweise ist bis zu 10 000-mal programmierbar, kann Winkel bis zu 72 000° (200 Wellenumdrehungen) messen und ist darüber hinaus auch als programmierbarer Singleturn-Drehgeber einsetzbar.
Ausgangssignal eines Multiturn-Drehgebers mit einem maximalen Drehwinkel von 36000° (100 Turns)
Grundsätzlich ist zu unterscheiden, ob solch ein Drehgeber bei Ausfall der Versorgungsspannung seine Informationen über den Drehwinkel verliert oder ob er auch im spannungsfreien Zustand eine Drehung detektieren kann. Dies wird im Folgenden behandelt.
Magnetische Multiturndrehgeber
Zur Winkelmessung verwenden viele moderne magnetische Drehgeber Hall-Sensoren. Dabei wird ein Magnet über einen Sensorchip platziert, der die Ausrichtung des Magneten misst (Details zur Sensorik siehe Ratgeber Absolutwertgeber). Dies kann z. B. durch einen funktionserweiterten Singleturn-Drehgeber realisiert werden, der neben der Winkelposition auch die Anzahl der Umdrehungen verarbeitet. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines Untersetzungsgetriebes, das für eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgelegt ist und zur Erfassung des Winkels eine Singleturn-Drehgeberelektronik verwendet.
True-Power-On Multiturndrehgeber
Damit die Information über die Anzahl der vollen Umdrehungen und damit die korrekte Winkelinformation nach einem stromlosen Zustand wieder exakt ausgegeben werden kann, werden sogenannte „True Power On“ Multiturn-Drehgeber eingesetzt. Dies gewährleistet beispielsweise die von MEGATRON angebotene Baureihe HSM22M.
Dieses Modell bietet die Möglichkeit, den Spannungsausgang kundenspezifisch zu programmieren. Eine einfache Methode ist die Definition des gewünschten Signalverlaufs mit Hilfe von Stützpunkten. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Details zu den Möglichkeiten dieser Technologie.
Multiturn-Drehgeber können Winkel über 360° messen. Unser Angebot umfasst Absolutwertgeber mit analogen Ausgängen, die Winkel bis zu 43 Bit messen können. Einige Varianten können vom Kunden vor Ort parametriert werden. Das bedeutet, dass der elektrisch wirksame Drehwinkel und die Drehsinn (CW / CCW) im Feld programmiert werden können.
Multiturn-Drehgeber können, wie der Name schon sagt, mehrere Umdrehungen messen. Damit bei einer Änderung der Wellenposition nach einem spannungslosen Zustand die Winkelposition wieder genau erfasst werden kann, werden sogenannte „True-Power-On“ Multiturn-Drehgeber eingesetzt. Wir bieten Multiturn-Drehgeber mit Getriebeuntersetzung sowie mit flüchtiger Speicherung der Winkelposition an.
Anspruchsvolle Anwendungen erfordern oft eine technische Anpassung der Produkte. MEGATRON ist Ihr Spezialist für diese Fälle. Im Rahmen unserer Beratung definieren wir gemeinsam mit Ihnen das optimale Produkt für Ihr „Design in“. Mit hoher Liefertreue und gesicherter Produktqualität setzen wir auf langfristige Partnerschaften und begleiten Sie über den gesamten Lebenszyklus Ihrer Anwendung.