26. AUGUST 2016

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Störfest und hoch genau


Magnetbandsensoren Magnetband-Längenmesssysteme arbeiten berührungslos, sind sehr robust und unempfindlich gegen Verschmutzung. Nur sollte auch das Wirkprinzip störfest sein. Können neue Permagnet-Maßkörper für außergewöhnliche Genauigkeit sorgen?

Das Wirkprinzip von Magnetband-Längenmesssystemen basiert auf einem mit wechselnder Polarität magnetisch kodierten Magnetband-Maßkörper, über den in geringem Abstand ein Sensorkopf gleitet. Beim berührungslosen Überfahren des Maßkörpers tasten die beiden Inkrementalsensoren im Sensorkopf die magnetischen Perioden ab. Die Periodenwechsel stehen am Sensorausgang als sinusförmige Analogsignale oder interpolierte digitale Rechtecksignale zur Verfügung. Im Vergleich zu optischen Systemen sind solche Längenmesssysteme sehr unempfindlich gegenüber Verschmutzung durch Öl oder Staub sowie durch mechanische Beanspruchung wie Schock oder Vibrationen. Prädestiniert für den Einsatz in rauer Industrieumgebung sind sie auch leicht zu integrieren. Eine aufwändige und ungenaue Mechanik ist mit dem Gerät nicht notwendig.
Mit den neuen Magnetband-Längenmesssystemen (BML) macht Balluff das Wirkprinzip nun auch störfest im Hinblick auf mögliche Beeinflussung durch elektromagnetische Felder. Diese entstehen im Umfeld elektrischer Antriebe oder im Bereich von Funknetzen.
Bereits bei der Entwicklung der Sensorköpfe ließ der Hersteller sein Know-how aus der Sensorherstellung sowie die Erfahrungen aus dem eigenen EMV-Labor einfließen. Dieses ist von der Datech für Prüfungen der elektromagnetischen Verträglichkeit akkreditiert. In vielen EMV-Tests optimierte Balluff die Geräte, von den Anordnungen auf den Platinen bis hin zum abgeschirmten Gehäuse. Der verwendete Interpolator wandelt die versetzten Sinussignale in digitale A/B-Impulse und erfüllt alle EMV-Anforderungen.

Keine Nachregelung
Balluff verzichtete bewusst auf übliche Features wie Nachregeln; alle Parameter bleiben während des Betriebs erhalten. Das macht eventuelle Fehler im Sinussignal reproduzierbar und bietet hohe Sicherheit.
Die BML-Sensoren eignen sich aus diesen Gründen uneingeschränkt für die Antriebstechnik oder Montage oder Handhabung, für Zuführeinrichtungen oder Verpackungsmaschinen sowie die Metall-, Kunststoff- und Holzindustrie. Selbst im Umfeld anspruchsvoller Linearmotorapplikationen ist laut Balluff Störfestigkeit gewährleistet.
Die Qualität und Genauigkeit eines Magnetband-Längenmesssystems wird maßgeblich von der Stärke und Gleichmäßigkeit der Magnetfelder im Maßkörper bestimmt. In den neuen BML sollen hochgenaue Permagnet-Maßkörper für außergewöhnliche Genauigkeit sorgen. Dabei handelt es sich um eine neue Technologie, die durch die senkrechte Anordnung der Nord- und Südpole eine dichtere Packung von Bits und damit eine erheblich genauere Maßverkörperung erlaubt. Außerdem wird die gesamte Energie genutzt, die im magnetischen Material speicherbar ist.
Das Ergebnis sind stärkere und gleichmäßigere Magnetfelder, die Hysterese ist extrem niedrig, die Linearitätsabweichung minimal. Bei verschiedenen BMLS1A-Varianten ist die Hysterese geringer als ein Inkrement und beträgt je nach Arbeitsabstand zwischen einem und fünf Mikrometern.
Sensoren der Baureihe BML gibt es mit Auflösungen bis zu einem Mikrometer und unterschiedlich ausgeprägten Sensorköpfen mit integrierter Interpolation. Die Genauigkeit beträgt ± 10 Mikrometer, die maximale Verfahrgeschwindigkeit bis zu 20 Metern in der Sekunde. Der gemessene Positionswert steht in Bruchteilen von Mikrosekunden zur Verfügung. Die Steuerung erhält das Positionssignal in Echtzeit. Trotz der hohen Genauigkeit und Echtzeitfähigkeit sind Abstände bis zwei Millimeter zwischen Sensorkopf und Maßkörper zulässig.

Ausgabe:
aut 04/2007
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