सेन्सर्स आणि चुंबकीय संचांमध्ये रिंग मॅग्नेटचा वापर कसा केला जातो?

जेव्हा तुम्ही चुंबकीय सेन्सर्ससोबत काम करता, तेव्हा तुमच्या पटकन लक्षात येते की चुंबक हा केवळ एक साधा भाग नाही, तर तो एक असा निर्णायक घटक आहे जो दीर्घकाळ अचूकता टिकवून ठेवणाऱ्या सेन्सरमध्ये आणि काही हजार आवर्तनांनंतरच अचूकता गमावू लागणाऱ्या सेन्सरमध्ये फरक करतो.

या प्रकारच्या उपयोगांमध्ये रिंग मॅग्नेट हा एक सामान्य पर्याय आहे, आणि त्यामागे योग्य कारणही आहे. परंतु ते योग्य प्रमाणात मिळवणे—विशेषतः जेव्हा तुम्ही उत्पादनासाठी त्यांची खरेदी करत असता—हे केवळ डेटाशीटमधून आकार निवडण्यापेक्षा अधिक असते.

मी पाहिले आहे की अभियंते कागदावर एक परिपूर्ण रिंग मॅग्नेट निश्चित करतात, पण नंतर त्यांना इंटिग्रेशनच्या समस्या येतात कारण मॅग्नेटायझेशन पॅटर्न सेन्सरच्या रीडआउट लॉजिकशी जुळत नाही. चला सविस्तर पाहूया.सेन्सरसाठी रिंग मॅग्नेट सोल्यूशन्स

 

झटपट घ्या

एन्कोडर आणि पोझिशन सेन्सरसाठी आदर्श
अचूक चुंबकीकरण नियंत्रणाची आवश्यकता आहे
परिमाणांचा प्रणालीच्या अचूकतेवर परिणाम होतो.
बहुतेकदा असेंब्लीसाठी खास बनवलेले

 

सेन्सरमध्ये रिंग मॅग्नेट का वापरले जातात?

पहिल्यांदा पाहिल्यावर, रिंग मॅग्नेट साधा दिसतो. पण त्याच्या पोकळ केंद्रामुळे सगळंच बदलून जातं.

स्थिर चुंबकीय क्षेत्र

येथे एक पुनर्रचित आवृत्ती दिली आहे, ज्यात मूळ अर्थ कायम ठेवून रचना आणि शब्दरचना बदलली आहे:

सॉलिड डिस्क मॅग्नेटच्या तुलनेत, रिंग मॅग्नेट चुंबकीय क्षेत्रावर उत्तम नियंत्रण आणि पूर्वानुमेयता देतात. त्यांच्या मध्यभागी असलेल्या छिद्रामुळे एकसमान फ्लक्स वितरण शक्य होते, जे हॉल इफेक्ट सेन्सर आणि मॅग्नेटोरेझिस्टिव्ह घटकांसाठी एक आवश्यक वैशिष्ट्य आहे, ज्यांना स्थिर आणि पुनरावृत्तीयोग्य आउटपुटची आवश्यकता असते.

उदाहरणार्थ, रोटरी एन्कोडरमध्ये, एक मल्टीपोल रिंग मॅग्नेट त्याच्या परिघाभोवती एकाआड एक उत्तर-दक्षिण ध्रुव निर्माण करतो. सेन्सर कोनीय स्थिती निश्चित करण्यासाठी हे बदल वाचतो. जर क्षेत्र असमान असेल, तर तुमच्या एन्कोडरची अचूकता कमी होते.

संक्षिप्त एकीकरण

सेन्सर असेंब्लीमध्ये जागा नेहमीच कमी असते. रिंग मॅग्नेटच्या साहाय्याने, तुम्ही ते थेट शाफ्टवर बसवू शकता आणि तरीही आतमध्ये इतर भागांसाठी जागा शिल्लक राहते. तुम्ही केवळ अतिरिक्त मटेरियल जोडत नाही, तर तुम्ही मॅग्नेटला यांत्रिक रचनेतच समाविष्ट करत आहात.

नेमक्या याच कारणामुळे रिंग मॅग्नेटचा वापर सर्वत्र केला जातो—गाड्यांमधील थ्रॉटल पोझिशन सेन्सरपासून ते औद्योगिक सर्वो मोटर्सपर्यंत. ते संपूर्ण रचनेची पूर्णपणे पुनर्रचना करण्याची गरज न भासता, वस्तू योग्य जागी बसवण्याची समस्या सोडवतात.

जेव्हा एखाद्या ॲप्लिकेशनला कमी जागेत विश्वसनीय कामगिरीची आवश्यकता असते, तेव्हा सेन्सर्ससाठी रिंग मॅग्नेट सोल्यूशन्स हा अनेकदा सर्वात व्यावहारिक पर्याय ठरतो.

सामान्य अनुप्रयोग

बऱ्याच लोकांना कल्पना असते त्यापेक्षा जास्त ठिकाणी रिंग मॅग्नेट आढळतात. येथे काही अशी ठिकाणे दिली आहेत जिथे त्यांची वैशिष्ट्ये खरोखरच महत्त्वाची ठरतात.

एन्कोडर

चुंबकीय एन्कोडरमध्ये, रिंग मॅग्नेटच फिरण्याच्या गतीचे डिजिटल सिग्नलमध्ये रूपांतर करतात. सामान्यतः, मॅग्नेटला अनेक ध्रुवांच्या जोड्यांनी चुंबकीकृत केले जाते आणि मॅग्नेट फिरत असताना सेन्सर या बदलांची नोंद ठेवतो.

येथील आव्हान चुंबकीकरणाच्या अचूकतेचे आहे. जर ध्रुव समान अंतरावर नसतील, तर तुमच्या एन्कोडरचे रिझोल्यूशन कमी होते. उच्च-अचूकतेच्या अनुप्रयोगांसाठी, तुम्हाला बाजारात सहज उपलब्ध असलेल्या ब्लँक्सऐवजी, सानुकूलित चुंबकीकरण फिक्स्चरची आवश्यकता असते.

ऑटोमेशन सिस्टम्स

स्वयंचलित असेंब्ली लाईनमध्ये, रिंग मॅग्नेटचा वापर पोझिशन फीडबॅक सिस्टीम, रोबोटिक जॉइंट्स आणि अगदी मॅग्नेटिक सेफ्टी स्विचेसमध्ये केला जातो. ही कार्यस्थळे अत्यंत प्रतिकूल असतात. कंपन, तापमानातील चढउतार आणि जवळपासच्या उपकरणांमधून येणारी विचलित चुंबकीय क्षेत्रे या सर्वांचा कामगिरीवर परिणाम होऊ शकतो.

वेल्डिंग उपकरणांजवळ आपली प्रणाली स्थिर ठेवण्यासाठी, आमच्या ग्राहकांनी सामान्य रिंग मॅग्नेटच्या जागी उच्च-कोअरसिव्हिटी असलेले मॅग्नेट वापरले आहेत. हा एक असा तपशील आहे जो प्रोटोटाइपच्या टप्प्यात लक्षात येत नाही, पण मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करताना तो अत्यंत महत्त्वाचा ठरतो.

जेव्हा सोप्या अक्षीय क्षेत्राच्या आवश्यकतांचा समावेश असतो,दंडगोलाकार चुंबक अनुप्रयोगतसेच त्यांचा वारंवार वापर केला जातो, विशेषतः लहान सेन्सर्समध्ये जिथे रिंग कॉन्फिगरेशनची आवश्यकता नसते.

मुख्य वैशिष्ट्ये

जेव्हा आपण सेन्सरसाठीच्या रिंग मॅग्नेटबद्दल बोलतो, तेव्हा इतर कोणत्याही परिमाणांपेक्षा तीन परिमाणे अधिक महत्त्वाची ठरतात.

बाह्य व्यास / अंतर्गत व्यास / जाडी

बाह्य व्यासावरून तुमच्याकडे किती चुंबकीय पदार्थ आहे हे ठरते. आंतरिक व्यासामुळे चुंबक शाफ्टवर कसा बसतो यावर परिणाम होतो. आणि जाडीमुळे सेन्सरच्या शोध अंतरावरील क्षेत्र सामर्थ्यावर प्रभाव पडतो.

खरी अडचण टॉलरन्सच्या बाबतीत येते. आतील व्यासात (ID) थोडासा फरक असलेला रिंग मॅग्नेट शाफ्टवर व्यवस्थित बसत नाही. तो सैल असल्यास, रनआउट होतो. तो खूप घट्ट असल्यास, जोडणी करताना मॅग्नेटला तडा जाण्याचा धोका असतो. आम्ही साधारणपणे अचूकतेच्या उपयोगांसाठी ±0.05mm पर्यंतचे टॉलरन्स नमूद करतो आणि उत्पादनास मंजुरी देण्यापूर्वी कॅलिपर्सने नमुने तपासतो.

चुंबकीकरण

बहुतांश अभियांत्रिकी प्रयत्न याच कामात गुंतवले जातात.

रिंग मॅग्नेट वेगवेगळ्या प्रकारे चुंबकीकृत केले जाऊ शकतात:
- अक्षीय: सपाट पृष्ठभागांवरील ध्रुव
- व्यासाची दिशा: व्यासाच्या रुंदीनुसार उत्तर-दक्षिण
-मल्टीपोलपरिघाभोवती एकाआड एक ध्रुव

एन्कोडर्ससाठी, मल्टीपोल मॅग्नेटायझेशन हे मानक आहे. परंतु पोलची संख्या सेन्सरच्या रिझोल्यूशनशी जुळली पाहिजे. जोपर्यंत तुम्ही फर्मवेअर किंवा सिग्नल कंडिशनिंगमध्ये बदल करत नाही, तोपर्यंत प्रति प्रदक्षिणा १६ संक्रमणांची अपेक्षा करणाऱ्या सेन्सरसोबत ३२-पोल रिंग काम करणार नाही.

चुंबकीकरणाची दिशा सेन्सरच्या स्थितीशी जुळत नसल्यामुळे प्रकल्पांना विलंब झाल्याचेही आम्ही पाहिले आहे. हा एक साधा तपशील आहे, पण जेव्हा आकारमान आणि खेचण्याच्या शक्तीवर लक्ष केंद्रित केले जाते, तेव्हा त्याकडे सहज दुर्लक्ष होऊ शकते.

 

उत्पादन विचार

सेन्सर असेंब्लीसाठी रिंग मॅग्नेट मागवणे हे कारखान्यासाठी होल्डिंग मॅग्नेट मिळवण्यापेक्षा एक वेगळीच बाब आहे. यामध्ये त्रुटीची शक्यता खूपच कमी असते आणि अपयशाचा खर्चही लक्षणीयरीत्या जास्त असतो.

प्रत्यक्ष कार्य परिस्थितीसह प्रोटोटाइप

आम्ही नेहमी शिफारस करतो की चुंबकाच्या नमुन्यांची चाचणी प्रत्यक्ष सेन्सरच्या आवरणात आणि प्रत्यक्ष रीडआउट इलेक्ट्रॉनिक्ससह करावी. जो रिंग मॅग्नेट बेंचवर व्यवस्थित काम करतो, तो स्टील माउंटिंग प्लेट्स किंवा पॉवर केबल्सजवळ बसवल्यावर वेगळ्या प्रकारे वागू शकतो.

चुंबकीकरण नमुना स्पष्टपणे नमूद करा

केवळ मापे दिलेले रेखाचित्र पुरेसे नाही. तुम्हाला पोलची संख्या, पोलची दिशा आणि स्वीकारार्ह कोनीय त्रुटी परिभाषित करणे आवश्यक आहे. जर या गोष्टी नमूद केल्या नसतील, तर तुम्ही अर्थ लावण्यास वाव देत आहात—आणि त्यामुळेच विसंगती निर्माण होतात.

तापमानाचा लवकर विचार करा

जेव्हा वातावरणाचे तापमान ८०°C पेक्षा जास्त होते, तेव्हा सामान्य रिंग मॅग्नेटसाठी साधारणपणे N35SH किंवा तत्सम उच्च-तापमान ग्रेड वापरले जातात. जर तुमचा सेन्सर मोटरजवळ किंवा इंजिन बेमध्ये बसवलेला असेल, तर प्रोटोटाइपिंगसाठी पुरेसा असलेला N42 ग्रेड उत्पादन-पातळीवरील ताणामुळे निकामी होऊ शकतो.

योग्य प्रश्न विचारा

एक चांगला चुंबक पुरवठादार तुमच्या सेन्सरचा प्रकार, बसवण्याची पद्धत आणि कार्य करण्याच्या वातावरणाबद्दल विचारेल. जर त्यांनी तसे केले नाही, तर तो एक धोक्याचा इशारा आहे. काही उत्पादकांनी आम्हाला सांगितले आहे की, “हा फक्त एक रिंग मॅग्नेट आहे”, पण जेव्हा आम्ही त्यांना प्रत्यक्ष वापराची माहिती दिली, तेव्हा आमच्या लक्षात आले की त्यांना ±२-डिग्री अचूकतेसह मल्टीपोल मॅग्नेटायझेशनची आवश्यकता आहे.

 

काही गोष्टी ज्या लक्षात ठेवल्या पाहिजेत

हाताळणी आणि साठवणूक
रिंग मॅग्नेट—विशेषतः मोठ्या व्यासाचे—आश्चर्यकारकपणे शक्तिशाली असू शकतात. आम्ही त्यांना काही फुटांच्या अंतरावरून एकमेकांवर आदळताना पाहिले आहे, ज्यामुळे मॅग्नेट आणि जवळच्या व्यक्तीचेही नुकसान होते. मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करताना, जोडणीनंतर त्यांना कसे हाताळले जाईल आणि चुंबकीकृत केले जाईल याचे नियोजन करणे महत्त्वाचे आहे.

कोटिंगचे पर्याय
निकेल प्लेटिंग हा एक सामान्य पर्याय आहे, परंतु जर तुमची सेन्सर असेंब्ली ओलावा, क्षारांची फवारणी किंवा साफसफाईच्या रसायनांच्या संपर्कात येत असेल, तर तुम्हाला इपॉक्सी किंवा रबर कोटिंग्जची आवश्यकता भासेल. बाहेरील ऑटोमेशन वातावरणात वापर सुरू केल्यानंतर केवळ सहा महिन्यांतच गंजलेली एक बॅच बदलल्यावर आम्हाला हे लक्षात आले.

जुळणीनंतर चुंबकीकरण
मल्टीपोल रिंग्ससाठी, असेंब्लीमध्ये मॅग्नेट बसवल्यानंतर त्याला मॅग्नेटाइज करणे कधीकधी अधिक चांगले असते. यामुळे शिपिंग दरम्यान अलाइनमेंटच्या समस्या टाळता येतात आणि सेन्सरच्या तुलनेत पोल्स नेमके जिथे असायला हवेत तिथेच असल्याची खात्री होते.

 

अंतिम विचार

रिंग मॅग्नेट हे सेन्सर असेंब्लीचा एक छोटा भाग आहेत, पण ते सर्वसामान्य वस्तू नाहीत. विश्वसनीयपणे काम करणारा सेन्सर आणि प्रत्यक्ष वापरात अयशस्वी होणारा सेन्सर यांमधील फरक अनेकदा मॅग्नेटची निवड किती अचूक केली होती आणि उत्पादन प्रक्रियेने प्रत्यक्षात डिझाइन केल्याप्रमाणे परिणाम दिला की नाही, यावर अवलंबून असतो.

जर तुम्ही उत्पादनासाठी सामग्री मिळवत असाल, तर चुंबकीकरण नमुन्यांची चाचणी घेण्यासाठी, परिमाणे पडताळण्यासाठी आणि तुमच्या कार्य वातावरणाशी चुंबकाचा दर्जा जुळवण्यासाठी वेळ द्या. जेव्हा तुम्ही कोणतीही प्रत्यक्ष त्रुटी न येता पहिल्याच बॅचची पाठवणी करता, तेव्हा सुरुवातीला घेतलेल्या या प्रयत्नांचे फळ मिळते.