Come scegliere un encoder magnetico per il vostro sistema?

L'automazione è il futuro delle aziende. Soluzioni, controllori o sensori innovativi influenzano la qualità, la ripetibilità e la sicurezza dei processi produttivi e non solo.

I dispositivi di misura sfruttano sempre più i fenomeni magnetici naturali, come ad esempio gli encoder. Scoprite come funziona un encoder magnetico e quali sono i fattori da considerare nella scelta.

Cosa sono gli encoder magnetici?

L'encoder magnetico è un tipo di sensore che controlla il movimento. La sua installazione consente di ottenere informazioni di feedback in relazione alla rotazione o alla posizione lineare, che vengono trasmesse al sistema di controllo principale.

Il funzionamento del componente, a seconda del tipo, consiste nel convertire il movimento rotatorio o lineare delle macchine in un segnale elettrico. Il segnale risultante viene quindi inviato al sistema di controllo, dove viene letto. Un encoder magnetico ci permette di leggere:

• la posizione delle macchine con elevata precisione,

• l'angolo e il numero di giri dell'albero nel motore,

• la velocità di rotazione e la direzione di generazione.

Vale la pena notare che l'encoder magnetico non richiede che il sensore sia in contatto diretto con l'asse rotante. Grazie a questa soluzione, il dispositivo è caratterizzato da una maggiore durata e robustezza. Il numero minimo di parti mobili elimina il rischio di malfunzionamenti accidentali dovuti a danni meccanici.

A seconda delle esigenze, si possono distinguere due tipi di encoder. La loro suddivisione è legata ai parametri costruttivi e tecnici. Nelle condizioni in cui è necessario fornire una protezione contro l'ingresso di polvere o acqua nel dispositivo, essi sono collocati in un alloggiamento speciale - hanno un grado di protezione IP67.

Nei casi in cui non è necessaria una protezione ambientale da fattori esterni, si utilizzano dispositivi in cui si rinuncia al coperchio integrato.

Qual è il principio di funzionamento dell'encoder magnetico?

Il funzionamento dell'encoder magnetico è fondamentale per l'automazione di vari processi produttivi. La sua presenza è la base assoluta per vari tipi di misurazioni.

In un dispositivo magnetico, ogni posizione misurata è determinata da un vettore di campo magnetico. Ciò è reso possibile da un disco magnetico montato sull'albero del dispositivo. Esso è responsabile della generazione del campo magnetico.

Vale la pena notare che l'encoder magnetico è dotato anche di un sensore a effetto Hall, che di solito si presenta sotto forma di circuito integrato. In questo caso, come base viene utilizzata una piastra di materiale semiconduttore, che viene posta in un campo magnetico.

Quando si applica una tensione alla piastra, gli elettroni fluiscono nella direzione corretta, cioè perpendicolarmente alle linee del campo magnetico. Misurando la tensione sui singoli elettrodi, è possibile determinare con estrema precisione l'intensità del campo magnetico in cui si trova il sensore.

Il campo magnetico stesso, invece, produce una tensione di Hall, che viene poi convertita in un segnale di uscita digitale.

Il funzionamento del componente dipende anche dalla scelta di un encoder incrementale o assoluto. Nel caso degli encoder incrementali, è necessario stabilire una base di riferimento per il loro sistema di misura, ovvero il cosiddetto azzeramento. Nel caso degli encoder assoluti, ciò non è necessario. I tipi di encoder si distinguono anche per altre interfacce. Le più comuni sono BiSS e SSI.

Quali sono i fattori chiave nella scelta di un encoder magnetico?

La scelta di un encoder magnetico non deve essere casuale. Uno degli elementi chiave da considerare per la scelta è la risoluzione. La risoluzione di un encoder si riferisce al numero di impulsi generati durante un giro completo, che si traduce nell'accuratezza delle letture.

È necessario che la risoluzione del dispositivo sia adeguata per soddisfare tutti i requisiti dell'applicazione.

Altri parametri di un encoder magnetico che meritano attenzione sono le dimensioni dell'alloggiamento, se ne è dotato, il diametro dell'albero o del foro e il metodo di montaggio.

La diffusione sul mercato di questo tipo di soluzione ha portato allo sviluppo di un'ampia gamma di dispositivi che possono essere facilmente adattati ai requisiti specifici di una determinata applicazione.

Quando si sceglie un encoder magnetico adatto, i fattori importanti da tenere in considerazione sono la tensione di alimentazione, il segnale di uscita o l'interfaccia di comunicazione.

Inoltre, gli encoder possono essere abbinati ad accessori aggiuntivi che ne facilitano il funzionamento. Tra questi, vari tipi di display, terminazioni per nastri magnetici o accessori per la protezione dei cavi.