Kuidas kasutatakse rõngasmagneteid andurites ja magnetilistes sõlmedes?

Kui oled magnetanduritega töötanud, saad kiiresti aru, et magnet on enamat kui lihtsalt osa – see on otsustav tegur anduri ja selle vahel, mis säilitab oma täpsuse pikas perspektiivis, ning sellise vahel, mis hakkab juba mõne tuhande tsükli järel triivima.

Rõngasmagnetid on nendes rakendustes tavaline valik ja see on mõistetav. Kuid nende õigeks valimiseks – eriti tootmiseks vajalike materjalide hankimisel – on vaja enamat kui lihtsalt andmelehelt suuruse valimist.

Olen näinud insenere, kes kavandasid paberil ideaalse rõngasmagneti, kuid on siis integratsiooniprobleemidega kokku puutunud, kuna magnetiseerimismuster ei vastanud anduri näiduloogikale. Vaatame lähemalt...rõngasmagnetilahendused anduritele

 

Kiire ülevaade

Ideaalne enkoodrite ja asendiandurite jaoks
Nõuab täpset magnetiseerimise juhtimist
Mõõtmed mõjutavad süsteemi täpsust
Sageli eritellimusel valmistatud montaažide jaoks

 

Miks kasutatakse andurites rõngasmagneteid?

Esmapilgul tundub rõngasmagnet lihtne. Aga see õõnes keskosa muudab kõike.

Stabiilne magnetväli

Siin on ümbersõnastatud versioon, mis säilitab algse tähenduse, muutes samal ajal struktuuri ja sõnastust:

Võrreldes tahkete ketasmagnetitega pakuvad rõngasmagnetid magnetvälja üle paremat kontrolli ja prognoositavust. Nende tsentraalne ava võimaldab ühtlast voo jaotumist, mis on oluline omadus Halli efekti andurite ja magnetoresistiivsete komponentide jaoks, mis vajavad stabiilseid ja korratavaid väljundeid.

Näiteks pöördenkoodrites tekitab mitmepooluseline rõngasmagnet oma ümbermõõdu ümber vahelduvaid põhja-lõuna pooluseid. Andur loeb neid üleminekuid nurgaasendi määramiseks. Kui väli on ebaühtlane, kaotab teie enkooder täpsuse.

Kompaktne integratsioon

Andurite komplektides on ruumi alati vähe. Rõngasmagneti abil saab selle otse võllile paigaldada, jättes samal ajal ruumi ka teistele osadele. Te ei lisa mitte ainult lisamaterjali, vaid ehitate magneti mehaanilisse konstruktsiooni.

Just seetõttu kasutatakse rõngasmagneteid kõikjal – alates autode drosselklapi asendianduritest kuni tööstuslike servomootoriteni. Need lahendavad paigutusprobleemi ilma kogu konstruktsiooni täielikku ümberkujundamist nõudmata.

Kui rakendus nõuab kompaktses ruumis usaldusväärset jõudlust, on andurite rõngasmagnetilahendused sageli kõige praktilisem valik.

Levinumad rakendused

Rõngasmagneteid leidub rohkemates kohtades, kui enamik inimesi arvab. Siin on mõned, kus spetsifikatsioonid tegelikult olulised on.

Kodeerijad

Magnetkoodrites on rõngasmagnetid need, mis muudavad pöörlemisliikumise digitaalsignaalideks. Tavaliselt on magnet magnetiseeritud mitme pooluspaariga ja andur loendab üleminekuid magneti pöörlemisel.

Siin on väljakutseks magnetiseerimise täpsus. Kui poolused pole ühtlaselt paigutatud, langeb teie enkoodri eraldusvõime. Suure täpsusega rakenduste jaoks on vaja kohandatud magnetiseerimisseadmeid, mitte standardseid toorikuid.

Automaatikasüsteemid

Automatiseeritud konveierliinidel kasutatakse rõngasmagneteid positsioonitagasisidesüsteemides, robotühendustes ja isegi magnetilistes ohutuslülitites. Need keskkonnad on halastamatud. Vibratsioon, temperatuurikõikumised ja lähedalasuvate seadmete hajuvad magnetväljad võivad kõik mõjutada jõudlust.

Meie kliendid on vahetanud tavalised rõngasmagnetid suure koertsitiivsusega versioonide vastu, et hoida oma süsteeme keevitusseadmete läheduses stabiilsena. See on üks neist detailidest, mis prototüübi faasis ei ilmne, kuid muutub suures mahus kriitiliseks.

Kui tegemist on lihtsamate aksiaalvälja nõuetega,silindriliste magnetite rakendusedkasutatakse sageli ka väiksemates andurites, kus rõngakonfiguratsiooni pole vaja.

Peamised spetsifikatsioonid

Andurite rõngasmagnetitest rääkides on kolm mõõdet olulisemad kui ükski teine.

Välidiameeter / Sisediameeter / Paksus

Välisläbimõõt määrab, kui palju magnetilist materjali teil on. Siseläbimõõt mõjutab seda, kuidas magnet võllile kinnitub. Ja paksus mõjutab väljatugevust anduri tuvastuskaugusel.

Keeruliseks lähevad asjad tolerantside osas. Rõngasmagnet, mille sisediameeter on veidi nihkes, ei istu võllil korralikult. Kui see on lõtv, tekib viskumine. Kui see on liiga pingul, on oht, et magnet võib kokkupaneku ajal praguneda. Täppisrakenduste jaoks määrame tavaliselt tolerantsid kuni ±0,05 mm ja kontrollime enne tootmise heakskiitmist proove nihikuga.

Magnetiseerumine

Siia läheb suurem osa inseneritööst.

Rõngasmagneteid saab magnetiseerida erineval viisil:
- Aksiaalne: postid tasastel pindadel
- Läbimõõdu suund: põhja-lõuna suunas üle läbimõõdu
-Mitmepooluseline: ümbermõõdu ümber vahelduvad poolused

Kodeerijate puhul on mitmepooluseline magnetiseerimine standardne. Kuid pooluste arv peab vastama anduri eraldusvõimele. 32-pooluseline rõngas ei tööta anduriga, mis ootab 16 üleminekut pöörde kohta, kui te ei kohanda püsivara või signaali töötlemist.

Samuti oleme näinud projekte, mis on hilinenud seetõttu, et magnetiseerimise suund oli anduri orientatsiooniga valesti joondatud. See on lihtne detail, kuid seda on lihtne märkamata jätta, kui fookuses on mõõtmed ja tõmbejõud.

 

Tootmiskaalutlused

Andurite komplektide rõngasmagnetite tellimine on hoopis teine ​​​​valdkond kui tootmispõranda jaoks kinnitusmagnetite hankimine. Vea tolerants on palju väiksem ja rikke hind kipub olema oluliselt suurem.

Prototüüp reaalsetes töötingimustes

Soovitame alati testida magnetiproove anduri korpuses koos elektroonikaseadmetega. Rõngasmagnet, mis pingil hästi töötab, võib käituda erinevalt, kui see on paigaldatud terasest kinnitusplaatide või toitekaablite lähedusse.

Määrake magnetiseerimismuster selgelt

Mõõtmelisest joonisest üksi ei piisa. Tuleb määratleda postide arv, postide suund ja lubatud nurgahälve. Kui neid dokumente ei esitata, tekib tõlgendamisruumi – ja just seal tekivadki ebakõlad.

Mõtle temperatuuri varakult

Standardsed rõngasmagnetid muutuvad üldiselt N35SH või sarnaste kõrgtemperatuuriliste klasside omaks, kui keskkonna temperatuur ületab 80 °C. Kui teie andur on paigaldatud mootori lähedale või mootoriruumi, võib prototüüpimiseks sobiv N42 tootmistaseme koormuse all rikki minna.

Esita õigeid küsimusi

Hea magnetite tarnija küsib teie anduri tüübi, kinnitusmeetodi ja töökeskkonna kohta. Kui nad seda ei tee, on see ohumärk. Tootjad on meile öelnud, et "see on lihtsalt rõngasmagnet", kuni me rakendusega tutvusime ja saime aru, et nad vajavad mitmepooluselist magnetiseerimist ±2-kraadise täpsusega.

 

Mõned asjad, mida jälgida

Käitlemine ja ladustamine
Rõngasmagnetid – eriti suurema läbimõõduga – võivad olla üllatavalt tugevad. Oleme näinud, kuidas need mitme meetri kauguselt kokku klõpsavad, kahjustades nii magneteid kui ka läheduses viibivaid inimesi. Tootmiskoguste puhul tasub planeerida, kuidas neid pärast kokkupanekut käsitsetakse ja magnetiseeritakse.

Kattevalikud
Nikkelkate on tüüpiline valik, kuid kui teie andurikomplekt puutub kokku niiskuse, soolalahuse või puhastuskemikaalidega, vajate tõenäoliselt epoksü- või kummikatet. Avastasime selle pärast korrodeerunud partii väljavahetamist – kõigest kuus kuud pärast kasutamist välitingimustes automatiseerimise keskkonnas.

Magnetiseerimine pärast kokkupanekut
Mitmepooluseliste rõngaste puhul on mõnikord parem magnetiseerida pärast magneti paigaldamist seadmesse. See väldib joondusprobleeme transportimise ajal ja tagab, et poolused on anduri suhtes täpselt seal, kus nad peavad olema.

 

Lõppmõtted

Rõngasmagnetid on andurikomplekti väike osa, kuid need ei ole kaup. Erinevus usaldusväärselt toimiva anduri ja eksliku anduri vahel sõltub sageli sellest, kui hästi magnet oli spetsifikatsioonis – ja kas tootmisprotsess tegelikult kavandatud tulemust pakkus.

Kui hangite materjali tootmiseks, võtke aega magnetiseerimismustrite testimiseks, mõõtmete kontrollimiseks ja magneti klassi sobitamiseks oma töökeskkonnaga. Esialgne pingutus tasub end ära juba esimesel korral, kui saadate partii välja ilma riketeta.