アナログ センサーとデジタル センサーは、長期的な安定性、精度、信頼性を提供します。{0}
モーション コントロールおよび産業オートメーション システムは、設計エンジニアにとって多くの課題を引き起こします。たとえば、工場出荷時の設定で見られる過度の汚れやほこりに対処する必要があります。さらに、コンベヤ ベルトやピックアンドプレイス システムでは、高い振動や衝撃力のピークが発生し、回路センサーの安定性が脅かされる可能性があります。選択した磁気センシング システムは、アプリケーション内で長期的な精度と信頼性を確保するために、優れた耐久性を備えている必要があります。-
プロジェクト計画中、設計エンジニアは産業用途の環境、機械、電気、磁気パラメータを徹底的にレビューする必要があります。エンジニアは、センサーや磁気アクチュエーターを含む産業用アプリケーションの磁気回路全体を分析する必要があります。-エンジニアは、すべての重要な要素を考慮して、産業オートメーション システム固有の要件を満たす強力なカスタム センサーを推奨する場合があります。
この記事では、産業オートメーション アプリケーション向けに高精度で信頼性の高いセンサーを選択する方法について説明します。いくつかのアナログおよびデジタル センサーの利点を定義して説明した後、これらのデバイスを利用した産業用途の例を示します。
アナログロータリーおよびリニアホール効果センサーが安定性と精度を実現
アナログ センサーを使用すると、エンド ユーザーは産業オートメーション システム内の磁石の位置に関するフィードバックを即座に得ることができます。歴史的に、アナログ ホール効果センサーは磁束密度を測定し、使用温度値の影響を非常に受けやすかった。アナログ ホール効果技術の最近の進歩により、ホール効果チップは従来の振幅ではなく磁束場の角度を測定できるようになり、温度変化に対する感度が大幅に低下します。現在、ホール効果センサーは、広範な温度範囲にわたって非常に安定したアナログ出力を提供します。
次のホール効果センサーは、カスタム アナログ センシング アプリケーションに適しています。{0}
回転ホール効果センサーこれらの半導体ベースのセンサーは可動部品を使用せず、ホール効果検知素子と回路を統合し、回転磁場の変化に対応するアナログ出力信号を送信します。{0}ロータリー ホール効果センサーには、アナログまたはパルス幅変調 (PWM) という 2 つの出力オプションがあります。このデバイスはプログラム可能であるため、エンジニアは特定の出力電圧または PWM 値を正確な回転角度に関連付けることができます。
最大 360 度の回転に対して複数のプログラミング ポイントを設定できます。各プログラミング ポイントは、特定の磁界角度に対応する電圧または PWM 出力値を表します。これにより、回転角度に対する高精度、高分解能の比率測定出力信号が生成されます。-
利点:
- 機械式回転装置や抵抗膜回転装置のような抵抗値の変化や機械的摩耗が発生しません。
- 最大 +105 度までの通常の動作温度で優れた安定性を提供します
- 0.5 ～ 4.5 VDC 出力または 10 ～ 90% の PWM デューティ サイクルで 0 ～ 360 度の回転精度を実現
アプリケーション:
制御ユニットで信号損失を引き起こす摩耗や酸化の問題が発生しやすい抵抗膜や機械式ポテンショメータ デバイスを置き換えます。
モーションコントロールのアプリケーションには、流体内のフラップバルブの角度の測定や流量の正確な制御が含まれます。
制御回路のロータリースイッチの位置検出
リニアホール効果センサー
リニア ホール効果センサーは、回転ではなく線形磁場の動きを測定します。このセンサーは、特定の移動距離に比例する出力電圧を設定するようにプログラムできます。 (出力オプションはロータリー ホール効果センサーの出力オプションと同じです。) このセンサーは、単一のホール効果チップを使用して、最大移動量 30 mm の磁気アクチュエーターの直線運動と相対磁束角度を測定します。これにより、センサーの正確な動きに比例した出力信号が得られます。
利点:
センサーとアクチュエーターは、アプリケーションの最終設置エリア (周囲環境からの磁気の影響をすべて含む) 内に配置できます。
この取り付け位置により、シャント、磁場の機械的公差、またはスタッキング公差が、磁石が回転するときの磁束の方向に対応するようにプログラムされた出力信号に組み込まれるため、エンジニアはアプリケーションの出力信号を最適化できます。
アプリケーション:
液体レベルを監視するための液体レベルセンサーとして使用されます。センサーは磁石を備えた移動フロートの位置を検出します
自動ピックアンドプレイス システムに非常に正確な位置許容差を提供します。{0}{1}
リードスイッチとホール効果センサーにより信頼性の高いデジタルセンシングを実現
産業オートメーションのユーザーは、物体 (エレベーターのドアなど) が正しい位置にあるかどうかを確認するときにデジタル出力を好みます。以下のデジタル センサーは、カスタマイズされた磁気センシング アプリケーションにおいて優れた信頼性を提供します。
リードスイッチ
リードスイッチの接点は貴金属でできており、ガラス管の中に密閉されています。この電気スイッチは外部電源を必要とせずに動作します。
利点:
湿気やその他の環境危険に対する耐性があり、数百万サイクルにわたって信頼性の高い動作を保証します。
アプリケーション:
マイクロプロセッサによる-制御ロジック-レベルの電気負荷
産業/モーション制御市場におけるドア閉鎖または位置検出システムなどのデジタル オン/オフ アプリケーション (AC または DC 負荷を切り替えることができるため)。例としては、ドア閉鎖検出にリード スイッチを使用する貨物または乗客用エレベーターのドアが挙げられます (図 2 を参照)。
デジタルホール効果センサー
これらのセンサーは、ホール効果検知素子と回路を統合し、可動部品を必要とせずに、磁場の変化に対応するデジタル オン/オフ出力信号を提供します。ホール効果デバイスのアクティブ回路は常に少量の電流を消費します。
利点:
高い信頼性を実現
正確なセンシング要件を満たすために、指定された磁界許容範囲内で起動するようにプログラム可能
アプリケーション:
低い DC 電圧と電流値を必要とする産業用およびモーション制御アプリケーションに限定されます。
コンベヤの回転速度検知などの高速検知アプリケーションで広く使用されています。{0} 16 極リング磁石の回転を検出するホール効果速度センサーの例については、図 4 を参照してください。
結論
産業オートメーションおよびモーションコントロール環境には、数多くの環境上の危険が存在します。堅牢な磁気センサーを統合する磁気回路の設計は、正確で信頼性の高い産業オートメーション ソリューションを提供するための鍵となります。特定の産業用途では、長期的な信頼性を実現するためにカスタマイズされた磁気センサーが必要になる場合があります。-リード スイッチとホール効果センサーは、エレベータのドア閉鎖検出システムなど、優れた信頼性が要求されるデジタル アプリケーションに最適です。-回転およびリニア ホール効果センサーは、流体の流れの監視や自動ピックアンドプレイス システムなど、カスタマイズされたアナログ アプリケーションの安定性と精度を向上させます。-