Správně zvolený snímač polohy je zásadní pro přesné řízení strojů, bezpečný provoz a bezchybný přenos dat do nadřazených systémů. Poradíme vám, na co si dát při jeho výběru pozor.
Základní parametry pro výběr snímače polohy
- Rozsah měření – největší a nejmenší délka, kterou potřebujete měřit.
- Rozlišení – definuje nejmenší změnu polohy, kterou snímač dokáže spolehlivě změřit nebo zobrazit.
- Přesnost a opakovatelnost – podle náročnosti aplikace. U běžných průmyslových aplikací stačí přesnost v řádu 0,1–0,5 %, zatímco u CNC strojů nebo měřicích zařízení jsou požadavky vyšší.
- Výstupní signál – kompatibilita s vaším řídicím systémem.
- Provozní prostředí – teplota, vibrace, prach, vlhkost. Důležitým ukazatelem je stupeň krytí IP (Ingress Protection), který specifikuje odolnost proti vniknutí pevných částic a kapalin.
- Způsob montáže a rozměry – podle konstrukčních možností.
1. Rozsah měření
Prvním krokem je stanovení požadovaného rozsahu měření, který definuje celkovou dráhu nebo délku, kterou má snímač sledovat. Při volbě rozsahu je nezbytné počítat s provozní rezervou, typicky 10–20 mm navíc k maximální očekávané dráze pohybu.
2. Rozlišení
Rozlišení definuje nejmenší změnu polohy, kterou snímač dokáže spolehlivě detekovat, změřit nebo zobrazit. Představuje nejjemnější detail, který snímač vnímá. Rozlišení se typicky vyjadřuje v různých jednotkách:
- „Počty“ (counts) pro digitální enkodéry, reprezentující diskrétní kroky.
- Mikrometry (µm), udávající nejmenší detekovatelnou lineární vzdálenost.
- Bitová hloubka (např. 12bit, 16bit), zejména pro digitální výstupy, značící počet diskrétních kroků v celém měřicím rozsahu.
Vysoké rozlišení je nezbytné pro vysoce výkonné servosystémy, kde je důležitá přesná kontrola nad nepatrnými pohyby. Rozlišení má také vliv na přesnost odvození rychlosti, zejména při nízkých rychlostech. Pokud je rozlišení příliš nízké, nemusí být v daném vzorku dostatek datových bodů pro přesný výpočet rychlosti, což může vést k trhavému pohybu nebo nestabilitě řízení.
Magnetostrikční snímač polohy Temposonic E-Serose EP/EL pro aplikace, kde není k dispozici dostatečný prostor. Dapibus leo.
3. Přesnost a opakovatelnost
Určete si, s jakou přesností má snímač měřit skutečnou polohu. Opakovatelnost říká, zda naměří stejné hodnoty i při opakovaném pohybu na stejné místo.
Přesnost udává, jak blízko je naměřená hodnota skutečné poloze objektu. Jinými slovy, jak přesně snímač určuje reálnou polohu.
Opakovatelnost popisuje schopnost snímače poskytovat konzistentní výsledky, tedy zda naměří stejné hodnoty při opakovaném pohybu na stejné místo za identických podmínek. Požadavky na přesnost a opakovatelnost se liší podle náročnosti aplikace; pro běžné průmyslové aplikace může stačit přesnost v řádu 0,1–0,5 %, zatímco u CNC strojů nebo měřicích zařízení jsou nároky podstatně vyšší.
4. Výstupní signál
Volba výstupního signálu je důležitá pro zajištění kompatibility snímače s řídicím systémem, nejčastěji s programovatelným logickým automatem (PLC). Existují dva hlavní typy signálů:
- Analogové signály (např. 0–10 V, 4–20 mA) jsou vhodné pro většinu PLC a poskytují spojitou reprezentaci polohy.
- Digitální signály (např. SSI, CANopen, IO-Link) jsou preferovány pro aplikace vyžadující vyšší přesnost a robustní přenos dat, neboť jsou méně náchylné k rušení.
5. Provozní prostředí a odolnost snímače
Provozní podmínky mají zásadní vliv na životnost a spolehlivost snímače. Je nezbytné zvážit faktory jako je teplota, vibrace, rázy, prach a vlhkost. Důležitým ukazatelem je stupeň krytí IP (Ingress Protection), který specifikuje odolnost proti vniknutí pevných částic a kapalin. Například IP67 znamená odolnost proti prachu a dočasnému ponoření do vody. Dále je nutné posoudit, zda bude snímač umístěn vně stroje, v oleji, nebo v pohyblivých částech, a zda bude vystaven chemickým látkám.
Snímače Temposonics R-Series jsou například navrženy pro náročné prostředí, s provozními teplotami od -40 °C do +75 °C, odolností proti otřesům (100 g) a vibracím (15 g), a s krytím IP65, IP67 nebo IP68 v závislosti na modelu.
6. Způsob montáže snímače polohy:
- Lineární upevnění / plovoucí montáž
- Konektorové připojení (např. M12) vs. pevný kabel
- Dostupný montážní prostor (kompaktní provedení)
Je třeba zvážit typ montáže (např. lineární upevnění nebo plovoucí montáž) a typ připojení (konektorové připojení jako M12 pro snadnou instalaci a výměnu, nebo pevný kabel pro trvalé, utěsněné spoje). Důležitý je také dostupný montážní prostor, který může vyžadovat kompaktní provedení snímače. Snímače Temposonics E-Series nabízejí flexibilní možnosti montáže a běžné typy konektorů, jako je M12, což umožňuje jejich přizpůsobení různým instalačním požadavkům.