Si përdoren magnetët unazorë në sensorë dhe montime magnetike?

Kur keni punuar me sensorë magnetikë, e kuptoni shpejt se magneti është më shumë sesa një pjesë e thjeshtë - është faktori vendimtar midis një sensori që ruan saktësinë e tij për një kohë të gjatë dhe një sensori që fillon të devijojë pas vetëm disa mijëra ciklesh.

Magnetët unazorë janë një zgjedhje e zakonshme në këto aplikime, dhe për një arsye të mirë. Por, t'i bësh siç duhet, veçanërisht kur ke furnizime për prodhim, kërkon më shumë sesa të zgjedhësh një madhësi nga një fletë të dhënash.

Kam parë inxhinierë që kanë projektuar magnetin perfekt unazor në letër, vetëm për të hasur probleme integrimi sepse modeli i magnetizimit nuk përputhej me logjikën e leximit të sensorit. Le të kalojmë nëpër këtë proces.zgjidhje me magnet unazor për sensorë

 

Përmbledhje e shpejtë

Ideale për enkoderët dhe sensorët e pozicionit
Kërkon kontroll të saktë të magnetizimit
Dimensionet ndikojnë në saktësinë e sistemit
Shpesh të bëra me porosi për montime

 

Pse magnetet unazore përdoren në sensorë

Në shikim të parë, një magnet unazor duket i thjeshtë. Por ajo qendër e zbrazët ndryshon gjithçka.

Fushë magnetike e qëndrueshme

Ja një version i riformuluar që ruan kuptimin origjinal, duke ndryshuar strukturën dhe formulimin:

Krahasuar me magnetët me disk të ngurtë, magnetët unazorë ofrojnë kontroll dhe parashikueshmëri superiore mbi fushën magnetike. Vrima e tyre qendrore mundëson shpërndarje uniforme të fluksit, një tipar thelbësor për sensorët e efektit Hall dhe komponentët magnetorezistivë që kërkojnë dalje të qëndrueshme dhe të përsëritshme.

Në enkoderët rrotullues, për shembull, një magnet unazor shumëpolar gjeneron pole alternative veri-jug rreth perimetrit të tij. Sensori lexon këto tranzicione për të përcaktuar pozicionin këndor. Nëse fusha është e pabarabartë, enkoderi juaj humbet saktësinë.

Integrim kompakt

Hapësira është gjithmonë e ngushtë në montimet e sensorëve. Me një magnet unazor, mund ta vendosni direkt në një bosht, ndërkohë që keni ende hapësirë ​​brenda për pjesë të tjera. Nuk po shtoni vetëm material shtesë - po e ndërtoni magnetin në strukturën mekanike.

Pikërisht për këtë arsye magnetet unazore përdoren kudo - nga sensorët e pozicionit të gazit në makina deri te servomotorët industrialë. Ato zgjidhin problemin e vendosjes pa kërkuar një ridizajnim të plotë të të gjithë montimit.

Kur një aplikim kërkon performancë të besueshme në një hapësirë ​​kompakte, zgjidhjet me magnet unazor për sensorët janë shpesh zgjedhja më praktike.

Zbatime të Zakonshme

Magnetët unazorë shfaqen në më shumë vende nga sa mendojnë shumica e njerëzve. Ja disa ku specifikimet kanë vërtet rëndësi.

Enkoderët

Në enkoderët magnetikë, magnetet unazore janë ato që e shndërrojnë lëvizjen rrotulluese në sinjale dixhitale. Në mënyrë tipike, magneti është i magnetizuar me disa çifte polesh dhe sensori llogarit tranzicionet ndërsa magneti rrotullohet.

Sfida këtu është saktësia e magnetizimit. Nëse polet nuk janë të shpërndara në mënyrë të barabartë, rezolucioni i enkoderit tuaj bie. Për aplikime me precizion të lartë, po shikoni pajisje magnetizimi të personalizuara - jo pajisje bosh të gatshme.

Sisteme Automatizimi

Në linjat e automatizuara të montimit, magnetët unazorë përdoren në sistemet e reagimit të pozicionit, nyjet robotike dhe madje edhe në çelësat magnetikë të sigurisë. Këto mjedise janë të pamëshirshme. Dridhjet, luhatjet e temperaturës dhe fushat magnetike të humbura nga pajisjet aty pranë mund të ndikojnë në performancë.

Klientë tanë kanë zëvendësuar magnetet standarde unazore me versione me koercitivitet të lartë vetëm për t'i mbajtur sistemet e tyre të qëndrueshme pranë pajisjeve të saldimit. Është një nga ato detaje që nuk shfaqen në fazën e prototipit, por bëhen kritike në shkallë të gjerë.

Kur përfshihen kërkesa më të thjeshta të fushës aksiale,Aplikime të magnetit cilindrikpërdoren gjithashtu shpesh, veçanërisht në sensorë më të vegjël ku nuk nevojitet një konfigurim unazor.

Specifikimet kryesore

Kur flasim për magnetë unazorë për sensorë, tre dimensionet kanë më shumë rëndësi se çdo dimension tjetër.

OD / ID / trashësi

Diametri i jashtëm përcakton se sa material magnetik keni. Diametri i brendshëm ndikon në mënyrën se si magneti montohet në bosht. Dhe trashësia ndikon në forcën e fushës në distancën e zbulimit të sensorit.

Gjërat bëhen më të ndërlikuara tek tolerancat. Një magnet unazor që është paksa i çrregullt në ID nuk do të vendoset siç duhet në bosht. Nëse është i lirshëm, do të ketë devijim. Nëse është shumë i ngushtë, rrezikoni ta çani magnetin gjatë montimit. Ne zakonisht specifikojmë toleranca deri në ±0.05 mm për aplikime precize dhe i kontrollojmë mostrat me kalipër para se të miratojmë prodhimin.

Magnetizim

Këtu shkon pjesa më e madhe e përpjekjeve inxhinierike.

Magnetët unazorë mund të magnetizohen në mënyra të ndryshme:
- Aksiale: polet në faqet e sheshta
- Drejtimi i diametrit: veri-jug përgjatë diametrit
-Shumëpolësh: pole alternative rreth perimetrit

Për enkoderët, magnetizimi shumëpolar është standard. Por numri i poleve duhet të përputhet me rezolucionin e sensorit. Një unazë 32-polare nuk do të funksionojë me një sensor që pret 16 tranzicione për rrotullim, përveç nëse rregulloni firmware-in ose kushtëzimin e sinjalit.

Gjithashtu kemi parë projekte të vonuara për shkak se drejtimi i magnetizimit nuk ishte i përafruar me orientimin e sensorit. Është një detaj i thjeshtë, por është e lehtë të mos vihet re kur fokusi është te dimensionet dhe forca tërheqëse.

 

Konsideratat e Prodhimit

Porositja e magneteve unazore për montimet e sensorëve është një lojë e ndryshme nga furnizimi me magnete mbajtëse për një punishte. Toleranca për gabim është shumë më e ngushtë dhe kostoja e dështimit tenton të jetë dukshëm më e lartë.

Prototip me kushte reale pune

Ne gjithmonë rekomandojmë testimin e mostrave të magneteve në strehimin e sensorit aktual, me elektronikën aktuale të leximit. Një magnet unazor që funksionon mirë në tavolinë mund të sillet ndryshe pasi të instalohet pranë pllakave të montimit të çelikut ose kabllove të energjisë.

Specifikoni qartë modelin e magnetizimit

Një vizatim i dimensionuar nuk është i mjaftueshëm. Duhet të përcaktoni numrin e poleve, orientimin e poleve dhe gabimin këndor të lejuar. Nëse këto nuk dokumentohen, po lini hapësirë ​​për interpretim - dhe aty ndodhin mospërputhjet.

Konsideroni temperaturën herët

Magnetët standardë unazorë në përgjithësi kalojnë në N35SH ose gradë të ngjashme me temperaturë të lartë pasi mjedisi tejkalon 80°C. Nëse sensori juaj është montuar pranë një motori ose në një ndarje motori, N42 që ishte i përshtatshëm për prototipimin mund të dështojë nën stresin e nivelit të prodhimit.

Bëj pyetjet e duhura

Një furnizues i mirë magnetesh do t'ju pyesë për llojin e sensorit, metodën e montimit dhe mjedisin e funksionimit. Nëse nuk e bëjnë, ky është një sinjal alarmi. Prodhues na kanë thënë "është thjesht një magnet unazor" derisa e shqyrtuam aplikacionin dhe kuptuam se kishin nevojë për magnetizim shumëpolar me saktësi ±2 gradë.

 

Disa gjëra për t'u vëzhguar

Trajtimi dhe ruajtja
Magnetët unazorë - veçanërisht ata me diametër më të madh - mund të jenë çuditërisht të fortë. I kemi parë të thyhen së bashku nga disa metra largësi, duke dëmtuar si magnetët ashtu edhe këdo që është aty pranë. Për sasitë e prodhimit, ia vlen të planifikohet se si do të trajtohen dhe magnetizohen pas montimit.

Zgjedhjet e veshjes
Veshja me nikelë është një zgjedhje tipike, por nëse montimi i sensorit tuaj është i ekspozuar ndaj lagështirës, ​​spërkatjes me kripë ose kimikateve të pastrimit, ka të ngjarë të keni nevojë për veshje epoksi ose gome. Ne e zbuluam këtë pasi zëvendësuam një sasi të korroduar - vetëm gjashtë muaj pasi u përdorën në një mjedis automatizimi të jashtëm.

Magnetizimi pas montimit
Për unazat shumëpolare, ndonjëherë është më mirë të magnetizohen pasi magneti të jetë instaluar në montim. Kjo shmang problemet e shtrirjes gjatë transportit dhe siguron që polet të jenë pikërisht aty ku duhet të jenë në lidhje me sensorin.

 

Mendime përfundimtare

Magnetët unazorë janë një pjesë e vogël e një montimi sensorësh, por ato nuk janë një mall. Dallimi midis një sensori që funksionon në mënyrë të besueshme dhe një që dështon në terren shpesh varet nga sa mirë është specifikuar magneti - dhe nëse procesi i prodhimit ka ofruar në të vërtetë atë që është projektuar.

Nëse po furnizoheni për prodhim, merrni kohë për të testuar modelet e magnetizimit, verifikoni dimensionet dhe përputhni gradën e magnetit me mjedisin tuaj të funksionimit. Përpjekja fillestare shpërblehet herën e parë që dërgoni një grup pa dështime në terren.