Mjög sjálfvirk kerfi sem safna stöðugt ferlistýringargögnum eru sífellt algengari í verksmiðjum nútímans. Þessi sjálfstæðu kerfi veita nákvæma-staðsetningarstýringu í rauntíma með nákvæmum upplýsingum sem skynjarar safna. Segulkóðarar, nálægðarskynjarar, þrýstisendar, mótorar og önnur tæki sem eru alls staðar nálæg í sjálfvirkum verksmiðjum þurfa allir háþróaða stöðuskynjun til að safna-gögnum á verksmiðjustigi og auka afköst.
Svo ekki sé minnst á vélfærakerfi, þessi krafa um stöðuskynjun er nánast alls staðar í öllum kerfum sem krefjast-afkastamikilla hreyfistýringar. Stöðuskynjunartækni ákvarðar að miklu leyti efri mörk afkasta kerfis. Nákvæmar, hröðar og áreiðanlegar staðsetningarmælingar eru forsenda þess að hægt sé að ná -nákvæmni í rauntíma.
Hreyfingarstýringarforrit 3D Hall Effect Position Sensing
Í samanburði við aðra stöðuskynjunartækni er Hall effect stöðuskynjun án efa sá valkostur sem mest hefur verið notaður í iðnaðar sjálfvirkni. Línulegir 3D Hall-áhrifastöðuskynjarar fylgjast með mótorsköftum, með færibreytum skynjara sem hafa bein áhrif á kerfisstýringu, bandbreidd og leynd. Til að forðast að skerða afköst kerfisins með því að skipta-á milli gagnaflutnings og mæliskekkju, samþætta 3D Hall skynjarar ADC. Þessar nota nákvæmar merkjakeðjur til að ná mikilli-nákvæmni, lítilli-reifsegulsviðsmælingum, fylgt eftir með kerfis-reifjöfnun með því að nota-flöguhitaskynjaragögn.
Hæfni 3D Hall-áhrifastöðuskynjara til að mæta hvaða samsetningu segulása og hitastig sem er er mjög metinn eiginleiki í núverandi iðnaðarforritum. Með því að viðhalda framúrskarandi skynjunarafköstum yfir breiðari segulsviðsskynjunarsvið og breiðari umhverfishitasvið gerir þessum skynjurum kleift að skara fram úr í flóknu iðnaðarumhverfi. Dæmi eru sveigjanleg arkitektúr stillanleg HAL 39xy röð skynjara frá TDK, SPI-stillanleg TMAG5170 röð af hár-nákvæmni línulegum 3D Hall-áhrifsskynjurum. Þessir skynjarar bjóða upp á sveigjanleika fyrir segul- og vélræna hönnun í hreyfistýringarforritum í gegnum valanlegt segulnæmnisvið og hitauppbótarvalkosti. Fyrri misskilningur um ósveigjanleika segulstaðsetningar þegar Hall-effektskynjarar eru notaðir er nú eytt.
Þegar litið er á tækin tvö sem nefnd eru hér að ofan, þá eru HAL 39xy röð skynjarar TDK með öflugan DSP og innbyggðan örgjörva, en TMAG5170 röð TI inniheldur -flíshornsreikningsvél, sem útilokar þörfina á af-flísvinnslu. Sveigjanlegar Hall skynjara framhliðar-stillingar auðvelda einnig fjölbreyttari notkun. Í hreyfistýringarforritum opnar framfarir þessara 3D Hall-áhrifastöðuskynjara nú fjölmarga möguleika fyrir sjálfvirknikerfi.
Anisotropic Magnetoreresstance Effect Position Sensing (AMR) í hreyfistýringarforritum
Anisotropic segulmótstöðuáhrifin fela í sér anisotropic dreifingu s-svigrúma og d-svigrúma innan efna. AMR skynjarar sýna segulþolshlutfall (ΔR/Rmin) um 3%. AMR skynjun finnur umfangsmikla notkun í hreyfistýringu, sérstaklega í -hreyfingarstýringarkerfum bíla. Helstu framleiðendur eru að þróa AMR-segulskynjunarlausnir þar sem AMR-skynjarar gegna sífellt mikilvægara hlutverki í hreyfistýringu bíla-.
Ólíkt línulegri tilfærslumælingu Hall skynjara sem nefnd eru hér að ofan, bjóða AMR skynjarar almennt meiri nákvæmni. Þeir draga einnig úr togi gára. Mikil nákvæmni er lykilmælikvarði fyrir segulskynjara. Tæknilega séð eru AMR skynjarar venjulega með mjög litla orkunotkun, hraðan viðbragðstíma í kringum 10ns og hitastig nálægt 3000 PPM/K. Sérstök nákvæmni er mismunandi eftir ferli og uppsetningu framleiðanda.
The dual-channel AMR sensing ADA457X series from ADI, featuring integrated signal conditioning amplifiers and ADC drivers, exhibits a typical angular error of just ±0.1° with output noise as low as 850μV rms. Infineon's single-AMR sensor TLE5109A16 series also achieves a typical error of ±0.1° across the 10 mT to >500 mT svið; Nýjasti AMR-skynjari innlendra framleiðanda Duowei hefur náð 0,1 gráðu nákvæmni.
Þegar AMR-skynjari starfar við mettaðar aðstæður, verður úttaksmerki hans óbreytt af breytingum á algerum segulsviðsstyrk, sem sýnir styrkleika í-segulsviðsumhverfi- og veitir næga framlegð fyrir allt kerfið.
Að auki, fyrir AMR skynjara og aðra segulskynjunartækni, er annað íhugun að hve miklu leyti tækið hefur áhrif á niðurbrot breytu og næmni þess fyrir segulöldrun. Þetta mál fer einnig eftir stefnu hvers framleiðanda. Nálgun NXP felur í sér að samþætta segulviðnámsskynjarabrú AMR skynjarans, blandað-merkjasamþætta hringrás (IC) og nauðsynlega þétta í einum pakka. Báðar samþættu rásirnar starfa algjörlega óháð, fullkomlega einangruð hönnun sem er nánast óbreytt af niðurbroti breytu. Hver framleiðandi notar sérstakar aðferðir, sem allar leitast við að lágmarka áhrif niðurbrots breytu.
Samantekt
Fyrir notkun hreyfistýringar í sjálfvirknikerfum nær segulskynjun einnig til GMR og TMR tækni. Frá tæknilegu sjónarhorni bjóða þetta upp á meiri nákvæmni en AMR, þó að þeir feli í sér meiri tæknilegar áskoranir og færri framleiðendur ná tökum á þeim. Þeir finna víðtækari notkun í bílaumsóknum.
Fyrir notkun hreyfistýringar krefst nákvæmrar stöðuskynjunar til að ná betri stjórnunarafköstum. Innan mælisviðs þess skilar AMR skynjun framúrskarandi næmni og viðbragðstíma, sem gerir mjög nákvæma staðsetningarmælingu. Nákvæmar línulegir 3D Hall-áhrifsskynjarar halda einnig sínu striki og ná hröðum, nákvæmum og áreiðanlegum mælingum án þess að skerða afköst eða auka orkunotkun og kostnað.