Czym jest enkoder magnetyczny?

Enkoder magnetyczny

Czujniki i urządzenia pomiarowe wykorzystujące naturalne zjawiska magnetyczne są powszechnie stosowane w przemyśle oraz elektronice użytkowej. W dzisiejszym tekście opowiadamy, czym jest enkoder magnetyczny i jaka jest jego zasada działania.

Artykuł kierujemy zarówno do inżynierów, jak i osób zainteresowanych działaniem enkoderów inkrementalnych oraz ich praktycznym wykorzystaniem. Omówimy też zastosowanie enkoderów magnetycznych w przemyśle i ich zalety.

Z tego artykułu dowiesz się:

Innowacyjny enkoder magnetyczny – czym jest?

Na początek odpowiemy na podstawowe pytanie – czym jest enkoder magnetyczny? W najprostszym ujęciu urządzenie stanowi czujnik do kontroli ruchu obrotowego lub wzdłużnego, umożliwiający przekształcenie ruchu liniowego lub obrotowego w serię impulsów elektrycznych. Ich detekcja w układzie sterowania stanowi informację zwrotną dla systemu, pozwalając określić liczbę obrotów silnika lub innego elementu maszyny.

Najczęściej spotykamy enkodery inkrementalne oraz absolutne. Inny podział mówi o komponentach obrotowych oraz liniowych. W zależności od konstrukcji, umożliwiają one pomiar pozycji kątowej obiektu albo przemieszczenie w ruchu wzdłużnym. W dalszej części artykułu szerzej omówimy zasadę działania wspomnianych komponentów wykorzystujących w swojej mechanice działania pole magnetyczne.

W przeciwieństwie do enkoderów optycznych, enkodery magnetyczne mogą być zlokalizowane w większej odległości od tarczy. W ten sposób oddzielamy sekcję mechaniczną od elektronicznej zwiększając żywotność układu. Pomiar jest wykonywany w sposób bezdotykowy, dzięki zastosowaniu pola magnetycznego. Działanie elementów nie wymaga wykorzystania przekładni mechanicznej czy dedykowanego zasilania bateryjnego.

Rozwój nowych technologii sprawia, że innowacyjne enkodery inkrementalne i absolutne znajdują zastosowanie nie tylko w automatyce przemysłowej czy budowie linii technologicznych. Magnetyczne czujniki pomiarowe są implementowane również w maszynach budowlanych, pojazdach kolejowych, zaawansowanych obrabiarkach CNC, a także nowoczesnych systemach transportu samojezdnego.

Zasady działania enkoderów magnetycznych

Poniżej przedstawiamy zasady działania enkoderów magnetycznych w ich najpopularniejszych wariantach.

Enkodery obrotowe

Jednym z dwóch najczęściej wykorzystywanych rodzajów czujników są inkrementalne enkodery obrotowe. Urządzenia generują cyfrowy sygnał wyjściowy, który pozwala określić pozycję kątową wału w trakcie obrotu.

Wraz ze wzrostem rozdzielczości czujnika możemy dokonać pomiaru przesunięcia kątowego z większą dokładnością. Pomiar odbywa się poprzez zliczanie impulsów elektrycznych. Warto dodać, iż zależnie od zastosowanego sensora występuje podział na enkodery optyczne oraz enkodery magnetyczne.

Enkoder obrotowy

Enkoder obrotowy

Enkodery liniowe

Kolejną grupą czujników są enkodery liniowe. Ich zasada działania jest podobna do komponentów obrotowych, jednak w tym przypadku dochodzi do przetwarzania sygnału z tarczy kodowej na postać liniową.

Samo określenie pozycji elementu wzdłużnego jest w tym przypadku realizowane poprzez odczyt kresek na liniale, które w trakcie przemieszczenia zmieniają położenie. Enkoder liniowy jest stosowany m.in. w obrabiarce CNC.

Enkoder liniowy

Enkodery liniowe

Zastosowanie enkoderów magnetycznych w przemyśle

Ze względu na szereg praktycznych możliwości pomiarowych mamy do czynienia z szerokim zastosowaniem enkoderów magnetycznych w przemyśle. Produkty należące do tej kategorii możemy spotkać w branży kosmetycznej, spożywczej, farmaceutycznej oraz przetwórczej. Maszyny wyposażone w enkodery możemy także spotkać w systemach sterowania ruchem, podajnikach przemysłowych, przenośnikach i urządzeniach transportu bliskiego.

Szerokie zastosowanie enkoderów magnetycznych w przemyśle zawdzięczamy ich wysokiej rozdzielczości, która zapewnia dużą dokładność pomiaru. Doskonała precyzja i możliwość montażu na stosunkowo niewielkiej przestrzeni sprawiły, że sensory możemy również spotkać w profesjonalnych frezarkach i obrabiarkach sterowanych numerycznie. Produkty zapewniają bardzo dużą precyzję ruchów urządzeń CNC.

Warto wspomnieć, że profesjonalne enkodery magnetyczne można znaleźć w ofercie marki Balluff. Wysokiej klasy wyroby zostały zaprojektowane do realizacji zaawansowanych zadań związanych z dokładnym pozycjonowaniem oraz pomiarem prędkości w dynamicznych aplikacjach przemysłowych.

Może Cię zainteresować: Znaczenie czujników magnetycznych w przemyśle

Zalety enkoderów magnetycznych

Na koniec opiszemy, jakie są zalety enkoderów magnetycznych. Za ich wyborem przemawia brak elementów ruchomych, które mogłyby się zepsuć. Kolejny aspekt to względy finansowe. Zastosowanie czujników jest tańsze niż analogicznych sensorów, a to ze względu na niską cenę wynikającą z prostej budowy oraz braku przekładni. Elementy nie wymagają też zabiegów serwisowych, gdyż do ich działania nie jest potrzebne wbudowane zasilanie czy bateria.

Jeżeli poszukujesz zaufanego dostawcy enkoderów magnetycznych do zastosowań przemysłowych, skorzystaj z oferty firmy Balluff! Wspomniana marka to producent nowoczesnych komponentów do zastosowań w przemyśle i systemach pomiarowych.