Sensori di posizione rotativi per OEM

Abbiamo costruito diversi sensori lineari con un massima deflessione della scala completa pari a 0,1 mm e una risoluzione inferiore a 1 micron.

Per quanto riguarda i dispositivi rotativi, abbiamo costruito sensori con target e diametri da 12,7mm.

Il più lungo che possiamo costruire da circuito stampato è 2,7m, ed è tuttavia possibile costruire sensori molto più grandi utilizzando tecniche di costruzione con filo o nastro.

Per prima cosa occorre tenere presente che in termini di “precisione”, nel caso dei sensori vi sono alcuni parametri estremamente importanti. Generalmente si tratta di linearità, risoluzione e ripetibilità. I parametri esatti per ogni serie di sensori Zettlex dipendono principalmente dalla geometria del sensore e, in particolare, dalla variabilità della posizione del target in altri assi rispetto all’asse di misurazione. Altri fattori influenzano le prestazioni in misura molto minore. Come regola generale:

• La linearità è tipicamente <<1% della scala completa e può essere anche pari a <0,0001% della scala completa.
• La risoluzione è tipicamente
• Tipicamente la ripetibilità è pari a +/- 1 bit meno significativo della risoluzione citata.

Prima di tutto parlatene con noi – è probabile che sia già disponibile un design adattabile. Nel caso in cui non esistesse un progetto simile, possiamo modificarne uno esistente o svilupparne uno ex novo in base alle vostre esigenze.

La prima fase dello sviluppo di un sistema Zettlex specifico per l’applicazione è quello di discutere con noi i requisiti tecnici specifici.

Gli aspetti più importanti sono geometria del sensore, precisione, velocità e uscita elettronica. Questi consentono di tratteggiare le specifiche dei requisiti di sistema come primo passo del processo di sviluppo – e noi possiamo aiutarvi a farlo. La Zettlex segue un provato e collaudato processo di sviluppo che conduce alla produzione su larga scala.

Sì. In alcuni casi, nei controlli macchina relativamente semplici, è stato possibile integrare software di controllo dei macchinari nel microprocessore contenente il software del sensore Zettlex.

Alimentazione, generazione di frequenza e altri componenti possono anche essere condivisi tra il sistema ospite e il sensore.

Generalmente, i sensori di posizione Zettlex non sono suscettibili alle emissioni di campo lontano fino a intensità di campo pari a 150 V/m. Questo copre la stragrande maggioranza delle applicazioni possibili, compresa la maggior parte delle applicazioni in campo medico e aerospaziale.

Tuttavia, in alcune applicazioni militari, le intensità di campo più elevate possono essere gestite con l’uso di speciali target o con semplici ed economici sistemi di schermatura e piani di terra.

Le applicazioni Zettlex sono conformi alle norme EN 68000 e CISPR 25 livello 1 o 2.

Sì. Il software standard per i sensori Zettlex può essere parametrizzato in modo da controllare vari sensori di diverse geometrie.

In linea di principio uno schermo metallico può essere inserito tra il target e l’antenna di un sensore.

La profondità di penetrazione che i segnali di eccitazione sono in grado di permeare limita lo spessore dello schermo metallico. Minore sarà la frequenza di eccitazione, maggiore sarà lo spessore possibile del metallo.

Lo spessore massimo del metallo dipenderà dal tipo di metallo. Se uno schermo metallico deve essere utilizzato, l’acciaio inossidabile non magnetico è il materiale preferito, mentre alluminio, acciaio, rame e ottone sono i meno adatti. Praticamente sono necessari spessori di metallo pari a <1,6mm.

Il costo dipende da vari fattori come tipo e formato della misurazione, condizioni ambientali e dimensioni. Contattateci tramite la pagina Contatti con i dettagli delle vostre applicazioni e vi forniremo un preventivo in pochi giorni. Alternativamente consultate il Negozio in questo sito web per ottenere un’idea approssimativa dei costi dei prodotti (per volumi contenuti).

In pratica sono i materiali costruttivi dei componenti principali dei sensori a limitare le temperature operative e di conservazione.

È importante notare che i fondamentali principi di funzionamento del sensore non sono influenzati dalla temperatura. Ciò significa che i sensori Zettlex possono operare a temperature relativamente basse o alte.

Nella maggior parte dei casi l’intervallo di temperature utili è limitato dai componenti elettronici tra -40 e 85 o 125 gradi Celsius (rispettivamente per la gamma industriale o automobilistica).

Tuttavia, occorre notare che l’elettronica del sensore può essere posizionata lontano dall’antenna. Ciò permette di progettare i sensori in modo tale da collocare solo l’antenna e il target in ambienti caratterizzati da temperature estreme, mentre i componenti elettronici possono essere collocati in un ambiente più consono o isolato dalle condizioni proibitive.

Per aumentare i limiti di temperatura possono essere utilizzati supporti idonei per i target e per le antenne, ad esempio supporti ceramici.

Abbiamo realizzato sensori in grado di funzionare a temperature costantemente superiori a +230 gradi Celsius e siamo impegnati nello sviluppo di sensori per +450 gradi Celsius.

Abbiamo costruito sensori in grado di funzionare anche a -55° e -60°Celsius.

La distanza massima tra elettronica e antenna è determinata da due fattori principali – il fattore di accoppiamento tra target e antenna e l’ambiente elettromagnetico dell’applicazione o i requisiti EMC.

Quando l’ampiezza del segnale nei circuiti di ricezione dell’antenna è maggiore e l’ambiente EMC è meno soggetto a stress anche la distanza consentita tra elettronica e antenna sarà maggiore.

L’uso di un cavo schermato EMC tra antenna ed elettronica generalmente aumenta la massima distanza consentita. Nelle applicazioni per l’elettronica di consumo si può ottenere una distanza di 2m senza l’uso del cavo schermato tra elettronica e antenna.

La Zettlex può suggerire le distanze massime in base a una particolare geometria di sensore, alle dimensioni e ai relativi dati EMC.

Le linee di prodotti IncOder e LINTRAN non sono influenzate dagli oggetti metallici vicini.

Gli oggetti metallici vicini devono essere considerati solo per applicazioni OEM o sensori di tipo “unpackaged” – in altre parole, quelli che saranno collocati in una struttura meccanica ospite. In alcune delle nostre schede tecniche per le applicazioni OEM o per i sensori di tipo “unpackaged” si potrà vedere una scritta “Keep out”, ovvero tenere lontano i metalli.

Gli oggetti di metallo – o più specificamente gli oggetti conduttivi – influenzeranno i sensori Zettlex solo se sono in stretta prossimità degli avvolgimenti del sensore. Tali avvolgimenti sono sulle superfici principali dell’antenna (statore) o del target (rotore) del sensore. Le proprietà magnetiche di tali materiali non hanno alcuna influenza, l’effetto dominante è correlato alla loro conduttività.

I materiali conduttivi possono influenzare il campo del sensore quando si trovano in prossimità degli avvolgimenti del sensore perché possono rappresentare un percorso per il flusso del campo del sensore. Questo può influenzare le prestazioni in termini di misurazione del sensore.

Nella maggior parte dei casi quando parliamo di oggetti metallici parliamo anche di oggetti conduttivi. In altre parole, gli oggetti realizzati in alluminio, acciaio, acciaio inossidabile, ottone, rame, ghisa, ecc. La conduttività di materiali come polimeri, vetro, acqua, composti di riempimento o ceramica non ha alcun effetto.

Gli oggetti metallici periferici o sui bordi esterni degli avvolgimenti di un sensore Zettlex hanno poco o nessun effetto. Di conseguenza, anche gli alberi metallici integrati al centro di un sensore rotativo o l’involucro metallico che circonda un sensore rotativo, lineare o curvi-lineare hanno poca o nessuna influenza.

L’attenzione deve essere rivolta principalmente agli oggetti metallici posizionati in prossimità dell’antenna (statore) o del rotore (target) del sensore.

Per un sensore rotativo con avvolgimenti che presentano un raggio interno r e un raggio esterno R, gli oggetti metallici devono essere presi in considerazione solo se sono più ravvicinati di (R-r)/2 alle superfici posteriori dello statore o del rotore. Queste sono normalmente le dimensioni della zona di “Keep out” del metallo visualizzata su alcune schede tecniche Zettlex. Gli oggetti di metallo possono sconfinare in questa area se sono a conducibilità più bassa (es. acciaio inossidabile), hanno una piccola area in sezione trasversale rispetto alla zona degli avvolgimenti (es. una spina o perno di piccolo diametro) o hanno un aspetto planare costante (es. un foglio planare di acciaio o di rame). In tali casi è di solito ammissibile l’approccio degli oggetti di metallo dall’interno di (R-r)/4 delle superfici posteriori degli avvolgimenti dello statore o del rotore senza influenzare le prestazioni di misurazione.

Per un sensore lineare o curvi-lineare i cui avvolgimenti hanno una lunghezza L (lungo l’asse di misurazione) e larghezza t (attraverso l’asse di misurazione), gli oggetti di metallo devono essere presi in considerazione solo se si trovano a una distanza inferiore a t/2 sulle superfici posteriori dell’antenna o del target. Queste sono normalmente le dimensioni della zona di “Keep out” del metallo visualizzata su alcune schede tecniche Zettlex. Gli oggetti di metallo possono sconfinare in questa area se sono a conducibilità più bassa (es. acciaio inossidabile), hanno una piccola area in sezione trasversale rispetto alla zona degli avvolgimenti (es. una spina o perno con un piccolo diametro) o hanno un aspetto planare costante (es. un foglio planare di acciaio o di rame). In tali casi è di solito ammissibile l’approccio degli oggetti compresi in t/4 delle superfici posteriori degli avvolgimenti dell’antenna o del target.

Gli oggetti di metallo al di fuori delle dimensioni indicate sopra non hanno alcuna influenza sulle prestazioni del sensore.

In alcuni casi non è consigliabile la presenza di oggetti di metallo al di fuori di tali zone di esclusione. In tali casi, si prega di contattare la Zettlex che potrebbe essere in grado di modificare il design di un sensore per facilitare la gestione degli oggetti di metallo molto vicini. In diverse situazioni in cui lo spazio era di fondamentale importanza la Zettlex è riuscita ad apportare con successo le modifiche.

L’assorbimento tipico di un sensore è 5V/10mA o 24V/3mA – ma questo valore è calcolato al 100% del ciclo di rendimento. Il consumo di energia può essere ridotto (ad esempio per estendere la durata della batteria) mediante l’utilizzo di un ciclo di sospensione (sleep) – riducendo così il ciclo di rendimento effettivo.

Un ciclo di sospensione può essere implementato, ad esempio utilizzando un algoritmo che misura lo spostamento ogni 10 secondi (l’equivalente di un 0,1% del ciclo di rendimento) e tornando al 100% del ciclo di rendimento nel caso in cui lo spostamento dovesse cambiare. A sua volta, i sensori possono tornare alla modalità di sospensione se lo spostamento non cambia di nuovo per un periodo, ad esempio, di 10 secondi.

In teoria, un target può trasportare un numero infinito di identità. In pratica, tuttavia, un target è limitato a circa 8 frequenze e quindi 8 identità.

D’altro canto, un oggetto può trasportare diversi target e pertanto moltiplicare il numero di identità possibili.

Inoltre la distanza relativa e l’orientamento dei target possono essere rilevati da un’antenna, moltiplicando ulteriormente il numero di identità.