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Positionssensorik Induktive Linearsensoren und robuste Drehgeber

| Redakteur: Katharina Juschkat

Kontaktlos arbeitende Positionssensoren setzen sich in vielen Anwendungsbereichen immer stärker durch. Da sie praktisch verschleißfrei arbeiten, bleiben wichtige Eigenschaften wie Genauigkeit und Linearität lebenslang erhalten und die Funktion des Sensors ist sichergestellt. Novotechnik lieferte dafür auf der SPS IPC Drives einige Beispiele. Das Unternehmen präsentierte einen neuen induktiven Linearsensor, der ein gutes dynamisches Verhalten zeigt, magnetische Winkelsensoren mit IO-Link-Schnittstelle sowie kompakte, aber sehr robuste Single- und Multiturn-Drehgeber, die das Novohall-Verfahren bzw. den GMR-Effekt nutzen.

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Äußerst flach und dynamisch: Der induktive Linearsensor TF1 arbeitet nach dem berührungslosen Novopad-Verfahren.
Äußerst flach und dynamisch: Der induktive Linearsensor TF1 arbeitet nach dem berührungslosen Novopad-Verfahren.
(Novotechnik)

Der induktive Linearsensor TF1, der in Standardlängen von 100 mm bis 1000 mm angeboten wird, arbeitet nach dem berührungslosen Novopad-Verfahren. Dadurch ist der Sensor unempfindlich gegenüber Magnetfeldern, die beispielsweise von großen Motoren, Hydraulikventilen oder Frequenzumrichtern erzeugt werden, denn die Position wird nicht über einen magnetischen, sondern über einen induktiven Positionsgeber erfasst. Der Sensor arbeitet verschleißfrei und weist gute EMV-Eigenschaften auf. Kurze Totzonen am Weganfang und -ende sollen für eine gute Ausnutzung des Messbereichs sorgen; ein Vorteil bei beengten Einbauverhältnissen.

Induktiver Linearsensor für dynamische Positionieraufgaben

Wegen seines guten dynamischen Verhaltens soll sich der Linearsensor für schnelle Positionieraufgaben eignen. Die Update-Rate des Messsystems erreicht 10 kHz. Bei einer optimierten Regeldynamik gibt es auch bei raschen Bewegungswechseln kein Überschwingen. Dabei arbeitet der Sensor mit einer Auflösung von bis zu unter 1 µm. Das Messsignal wird als analoges Strom-/Spannungssignal digital über SSI- bzw. IO-Link oder über CAN-open-Schnittstelle ausgegeben; eine Ethernetschnittstelle ist in Planung. Bei der Analogvariante ermöglicht eine Teachfunktion den Abgleich von Start- und Endposition sowie die Richtungsumkehr. Typische Anwendungen finden sich z.B. bei Linearantrieben, Spritz- und Druckgussmaschinen, bei Pressen und Stanzen in der Blechbearbeitung, in Verpackungs- oder Holzbearbeitungsmaschinen oder bei der Positionserfassung an schnellen Bewegungseinheiten in Fertigungslinien.

Stabile und einfache Montage

Die Montage des Linearsensors ist einfach und praxisgerecht. Er ist kompakt und flach gebaut und hat ein stabiles Metallgehäuse. Die Befestigung erfolgt über verschiebbare Befestigungsklammern oder Nutensteine mit handelsüblichen Muttern. Wahlweise stehen ein geführter Positionsgeber zur Ankopplung an Schubstangen oder ein freier Positionsgeber für eine mechanisch entkoppelte Fixierung zur Verfügung. Bei der Montage wird ein seitlicher Versatz von bis zu 4 mm toleriert, was den Einbau erleichtern soll. Die Varianz beim Arbeitsabstand beträgt ebenfalls 4 mm. Der Sensor ist schock- und vibrationsunempfindlich und deckt einen Temperaturbereich von -40 °C bis 85 °C ab.

Magnetische Drehgeber mit IO-Link-Schnittstelle

Die magnetischen Sensoren der Baureihe RFC-4800 haben sich mittlerweile in vielen industriellen und mobilen Anwendungen bewährt. Sie sind kompakt, einfach zu montieren und erfassen den Drehwinkel über 360 Grad mit einer Auflösung von bis zu 14 Bit. Jetzt gibt es die berührungslosen Sensoren mit IO-Link-Schnittstelle. In der Praxis bringt das gleich mehrere Vorteile: Die Punkt-zu-Punkt-Verbindung bietet Feldbus-Funktionalität und ermöglicht die durchgängige Kommunikation bis in die Sensorebene. Bei der Inbetriebnahme kann der Kunde Parameter wie z.B. Nullpunkt oder Drehrichtung verändern. Neben der reinen Positionsinformation können zudem weitere Informationen wie Status- bzw. Diagnosemeldungen ausgetauscht werden. Fehler im Regelkreis lassen sich dadurch gut lokalisieren und ein Sensoraustausch kann schnell erfolgen.

Robuste Drehgeber im kompakten 36-mm-Gehäuse

Auch bei kontaktlosen Drehgebern gibt es Neues: Mit den Single- und Multiturngebern der Baureihe RSB-3600 bzw. RMB-3600 stehen robuste Ausführungen im 36,5 mm durchmessenden Vollmetallgehäuse und mit langlebigen Kugellagern zur Verfügung. Wegen unterschiedlicher Versionen mit Voll- oder Hohlwellen sowie einer Heavy-Duty-Ausführung mit Schutzart IP 69k eignen sich die neuen Drehgeber für unterschiedliche Industrieanwendungen, z.B. für Blechbearbeitungs- und Verpackungsmaschinen oder für den Einsatz in Fertigungslinien in der Automatisierungstechnik. Die Messwerte werden als analoge Strom- oder Spannungswerte, digital über eine Inkremental- oder schnelle SSI-Schnittstelle ausgegeben. Außerdem stehen ein- und mehrkanalige als auch vollredundante Ausführungen zur Auswahl, die sich alle für hohe Drehzahlen bis 12.000 Umdrehungen pro Minute eignen. Die Drehgeber arbeiten nach dem Novohall-Verfahren. Im Singleturnbereich wird über 360° mit bis zu 14 Bit Auflösung gemessen. Der Multiturn kann bis zu 16 Umdrehungen erfassen. Er nutzt ein patentiertes Verfahren, das auf dem GMR-Effekt (Giant Magneto Resistance) basiert und kann zusätzlich zum Drehwinkelsignal im stromlosen Zustand ohne Pufferbatterie und ohne Getriebe die Umdrehungen zählen und speichern. Er liefert absolute Positionswerte und stellt den Messwert als „True-power-on“-System sofort nach dem Start zur Verfügung.

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