V rychle se vyvíjejícím krajině průmyslových automatizačních a kontrolních systémů nebyla poptávka po přesném a spolehlivém snímání pozice nikdy větší. Přesné senzory pozice jsou kritickými součástmi v aplikacích od robotiky a strojů CNC po městské železniční tranzitní a nová energetická vozidla. Mezi nesčetnými dostupnými technologiemi snímání pozic rezolvery a potenciometrů vynikla jako prominentní volba. Tento článek se ponoří do důvodů, proč jsou resolvery preferovány před potenciometry jako senzory polohy, zejména ve vysoce přesných a náročných průmyslových prostředích.
Principy provozu
Rezolvery
Resolvery jsou rotační elektrické transformátory používané pro měření stupňů rotace. V podstatě se jedná o analogová zařízení, která přeměňují mechanický pohyb na analogový elektrický signál, který pak lze interpretovat pro stanovení úhlové polohy. Základní konstrukce resolveru zahrnuje rotor a stator, každý s vinutím. Když je na vinutí rotoru aplikován referenční signál střídavého proudu (nebo statoru, v závislosti na typu), indukuje napětí ve vinutí statoru úměrné sinusovému a kosinutu úhlu rotoru. Tyto výstupní signály poskytují přesné informace o úhlové poloze rotoru.
Resolvery jsou ze své podstaty robustní kvůli jejich konstrukci podobné transformátoru, která postrádá jemné komponenty, které jsou náchylné k opotřebení. Jejich provoz je založen na magnetické vazbě, která jim umožňuje efektivně fungovat v drsném prostředí s vysokou hladinou šoků, vibrací a teplotních extrémů.
Potenciometry
Na druhé straně jsou potenciální zařízení, která fungují na základě principu dělení napětí, na druhé straně. Potenciometr se skládá z odporového prvku, posuvného kontaktu (stěrače) a dvou koncových terminálů. Když se stěrač pohybuje podél odporového prvku, mění odpor mezi stěračem a terminály, čímž mění výstupní napětí úměrné poloze. Tuto změnu napětí lze měřit a korelovat s úhlovou nebo lineární polohou stěrače.
Zatímco potenciometry jsou jednoduché a nákladově efektivní, jejich mechanická povaha zahrnuje přímý kontakt mezi stěračem a odporovým prvkem. Tento kontakt může v průběhu času vést k opotřebení, což ovlivňuje dlouhověkost a přesnost zařízení.
Srovnávací analýza
Přesnost a přesnost
Resolvery jsou známé svou vysokou přesností a přesností. Mohou poskytovat absolutní informace o poloze s rozlišením až do 16 bitů nebo vyšší, pokud jsou použity s vhodnou konverzní elektronikou. Analogová povaha jejich výstupu umožňuje hladká a kontinuální poloha, která je nezbytná v aplikacích vyžadujících jemnou kontrolu.
Potenciometry, i když nabízejí jednoduchost, mají omezenou přesnost kvůli faktorům, jako je odpor stěrače, variabilita kontaktu s odporem a šum. Obvykle poskytují nižší rozlišení a mohou trpět nelinearitou, což je méně vhodných pro vysoce přesné aplikace.
Trvanlivost a spolehlivost
Nekontaktní operace rezolvers jim dává významnou výhodu v trvanlivosti. Bez žádných fyzických kontaktních bodů, které by se v průběhu času degradovaly, vykazují rezolvery výjimečnou dlouhověkost a vydrží miliony cyklů bez ztráty výkonu. Díky tomu jsou ideální pro aplikace s kontinuálním nebo opakujícím se pohybem.
Závislost potenciometrů na mechanický kontakt vede k nevyhnutelnému opotřebení. Tření mezi stěračem a odporem může způsobit degradaci materiálu, což vede k nestabilitě signálu a případné selhání. To snižuje jejich spolehlivost v dlouhodobých nebo vysokých aplikacích cyklu.
Odolnost proti životnímu prostředí
Průmyslová prostředí často představují náročné podmínky, jako jsou extrémní teploty, vlhkost, prach a elektromagnetické rušení. Resolvery jsou ze své podstaty robustní a mohou efektivně pracovat v teplotách v rozmezí od -55 ° C do +150 ° C. Jejich uzavřená konstrukce je chrání před kontaminanty a jejich magnetická vazba je imunní vůči většině forem elektrického šumu.
Postentiometry jsou náchylnější k faktorům prostředí. Změny teploty mohou ovlivnit jejich hodnoty odolnosti, což vede k nepřesnosti. Prach a vlhkost mohou zařízení proniknout, což způsobuje nevyzpytatelné chování nebo selhání. Jsou také zranitelnější vůči elektromagnetickému rušení kvůli jejich odporným a vodivým složkám.
Frekvenční odezva a šířka pásma
Resolvery mohou pracovat při vysokých otáčkách při zachování přesného snímání polohy díky jejich výstupu analogového signálu, který se hladce mění pohybem. Tato vysokofrekvenční odezva je zásadní v aplikacích, jako jsou vysokorychlostní motory a letecké systémy.
Potenciometry mají omezenou frekvenční odezvu v důsledku mechanických omezení. Při vysokých rychlostech nemusí stěrač udržovat správný kontakt, což vede k diskontinuity signálu. Díky tomuto omezení jsou nevhodné pro aplikace zahrnující rychlé pohyby.
Aplikace upřednostňující rezolvery
Vzhledem k jejich výhodám jsou rezolvery preferovány v několika kritických aplikacích:
Úspora energie a nové systémy řízení energetických vozidel, kde přesné ovládání motoru zvyšuje účinnost.
Vysokorychlostní trakční systémy železničních a městských železnic, které vyžadují spolehlivé senzory při konstantním stresu.
Roboty a strojní stroje CNC, kde jsou prvořadá přesnost a opakovatelnost.
Vojenské a obranné aplikace, kde zařízení musí spolehlivě provádět v extrémních podmínkách.
V těchto odvětvích jsou náklady na selhání vysoké a poptávka po přesnosti je kritická, což činí rezolvery preferovanou volbou před potenciometry.
Role Yingshuangu v technologii resolveru
Společnost Yingshuang byla založena v roce 2005 a je špičkovým podnikem specializujícím se na výzkum a vývoj, výrobu a poskytování řešení pro rezolvery (poziční a rychlostní senzory). Yingshuang se s pevným technickým základem a bohatými zkušenostmi s výrobou produktů a inženýrských aplikacích etabloval jako přední podnik v oboru, a to jak na domácím, tak na mezinárodní úrovni.
Do 31. března 2023 se společnost chlubila 11 patentů na vynález, 34 modely užitků, 4 oprávněné patenty na vzhled a 1 registrovaný software Copyright. Závazek společnosti Yingshuang k inovacím a kvalitě získal své produkty vysokou pověst v Číně, známý pro jejich vynikající výkon.
S týmem profesionální technické podpory nabízející včasné odpovědi poskytuje Yingshuang přizpůsobené služby tak, aby vyhovovaly konkrétním potřebám zákazníků. Jejich stabilní kvalita produktu, nízké poprodejní PPM (díly na milion) a včasné dodání je zřídily jako spolehlivý partner v oboru. Použití automatické výroby montážní linky zajišťuje dobrou konzistenci a vysokou nákladovou výkonnost, což dále zvyšuje jejich pozici na trhu.
Závěr
Závěrem lze říci, že resolvery nabízejí významné výhody oproti potenciometrům jako senzory pozic v průmyslových aplikacích. Jejich vynikající přesnost, trvanlivost, odolnost proti životnímu prostředí a schopnost efektivně fungovat v náročných podmínkách z nich činí preferovanou volbu pro výrobce a inženýry. Společnosti jako Yingshuang hrají klíčovou roli při rozvíjejícím se technologii resolveru a poskytují vysoce kvalitní produkty a řešení, které splňují vyvíjející se potřeby odvětví.
Chcete -li prozkoumat více o technologii resolveru a o tom, jak to může být přínosem pro vaše aplikace, zvažte oslovit Yingshuang . Jejich odborné znalosti a komplexní nabídky produktů mohou poskytnout podporu a řešení nezbytná k tomu, aby zůstaly vpřed v rychle se rozvíjejícím oboru průmyslových automatizačních a kontrolních systémů.
