Encoder

So finden Sie den passenden magnetischen oder optischen Encoder

Seite: 3/4

Anbieter zum Thema

Worauf es bei der Auswahl eines Encoders ankommt

Explodierte Ansicht des Drehpositionsgebers AMS22S von Bourns
Explodierte Ansicht des Drehpositionsgebers AMS22S von Bourns
(Bild: Avnet)
Aus Benutzersicht ist die bei einem Encoder verwendete Technik (magnetisch oder optisch) nur von Bedeutung, wenn sie die erreichbare Leistung bestimmt. Vor allem, wenn der Encoder als MMI verwendet wird, unterliegt er mechanischer Beanspruchung und muss auch bei schneller Drehung funktionieren.

Wenn also feststeht, ob ein Absolut- oder Inkremental-Encoder benötigt wird, sind die Hauptauswahlkriterien die Drehzahl, gemessen in Umdrehungen pro Minute (min–1), und die Winkelauflösung, die entweder als Anzahl von Positionen pro Umdrehung oder die entsprechende Anzahl von Bits angegeben ist.

Wenn die vorgesehene Anwendung allerdings einen längeren Einsatz des Encoders bei hohen Drehzahlen vorsieht, sollte man sich auch über die voraussichtliche Lebensdauer Gedanken machen und z.B. auf einen Encoder mit entsprechend leistungsfähigen Kugellagern zurückgreifen. Außerdem sollten Qualität, Zuverlässigkeit und der Preis mit in die Überlegungen eingehen.

Encoder verschiedener Hersteller

Statt einer abstrakten Abwägung dieser Faktoren lohnt der Blick auf die diversen Produkte unterschiedlicher Hersteller – so erschließen sich ihre Vorteile für die spezifische Anwendung, für die sie bestimmt sind.

Bourns bietet eine breite Auswahl mechanischer, magnetischer wie optischer Encoder an. Dabei achtet die Firma auf Qualität und Zuverlässigkeit vor allem beim Einsatz in rauer Umgebung wie industriellen, medizinischen und militärischen Anwendungen. Das AMS22S-Potentiometer ist ein 360°-Magnet-Encoder, der hoch widerstandsfähig gegen Erschütterungen und Stöße sowie das Eindringen von Flüssigkeiten oder Staub ist.

Die robuste Ausführung, die als Explosionsdarstellung im Bild auf der linken Seite zu sehen ist, hat einen stabilen mechanischen Aufbau, um auf die Welle wirkende Seitenbelastungen und Axialkräften zu widerstehen. Der Encoder nutzt eine programmierbare integrierte Schaltung mit vierfachem Hall-Effekt-Sensor zur Messung des Drehwinkels, die entweder eine lineare Spannung oder eine PWM-Wellenform ausgibt – in beiden Fällen mit einer Auflösung von 12 Bit.

Dies sind werkseitig voreingestellte Optionen wie der Ausgangsspannungsbereich, der zwischen 1 und 99% der VDD und entsprechend dem effektiven elektrischen Winkel programmiert werden kann. Letzterer lässt sich auf Werte zwischen 10 und 360° in 10°-Schritten festlegen.

Aus Umgebungs- und mechanischer Perspektive ist der AMS22S für eine Betriebstemperatur von –40 bis 125 °C mit einer Umdrehungslebensdauer von 50 Mio. Umdrehungen bei Drehzahlen von bis zu 120 min–1 ausgelegt. Zielanwendungen sind Steuerungen (Ventile, Pedale, Lenkung), Gleichstrom-Getriebemotoren und die Kipp- und Schwenkpositionierung von Kameras.

Absolutes Encoding mit Digitalausgabe mit dem EMS22A vorn Bourns

Für absolutes Encoding mit Digitalausgabe hat Bourns den EMS22A entwickelt, der auch ein berührungsloser Magnet-Encoder ist. Dieser hat eine 1024-Positionen-Winkelauflösung, wobei die Daten seriell als 10-Bit-Code ausgegeben werden. Auch er eignet sich für raue Umgebungen und meistert dank Kugellager Drehzahlen bis zu 10.000 min–1.

Werkseitig lieferbar sind Versionen mit Versorgungsspannung von 3,3 oder 5V, Kodierung im oder gegen den Uhrzeigersinn und unterschiedliche Lagerbuchsen, Anschlüsse sowie Wellenformen und -längen. Zielanwendungen sind Automatisierungstechnik, Roboter- und Automobiltechnik.

Bourns fertigt auch optische Encoder mit Inkrementalausgang, bei denen die Ausgabe eines einfachen 2-Kanal-Rechtecksignals für den direkten Anschluss an Mikrocontroller ohne A/D-Wandlung zur Messung von Drehpositionsänderungen oder der Drehzahl ausreicht. Die EN-Reihe bietet optional ein Kugellager, das Wellendrehzahlen von bis zu 3000 min–1 und eine Lebensdauer von 200 Mio. Zyklen unterstützt – oder ein Lager mit erhöhtem Drehmoment (für ein optimales Bediengefühl), geeignet für 300 min–1 und 10 Mio. Umdrehungen.

Die unterschiedlichen Bestellcodes umfassen Auflösungen von 25 bis 256 Positionen (z.B. 8-Bit) sowie diverse mechanische und elektrische Anschlussoptionen. Der optische Encoder EM14 von Bourns mit Drucktaster ist dagegen für Anwendungen mit geringeren Ansprüchen ausgelegt. Sein Betriebstemperaturbereich reicht von –40 bis 70 °C bei einer Höchstdrehzahl von 120 min–1, einer Lebensdauer von 2 Mio. Umdrehungen (bei 30 min–1) und einer maximalen Positionsauflösung von nur 64 Impulsen pro Umdrehung.

Diese Optik-Encoder zielen vor allem auf HMI-Anwendungen wie Steuerungen in Schalttafeln bei Test- und Messausrüstungen und Audioprodukte im gewerblichen und Unterhaltungsbereich.

(ID:42350466)