Přehled snímačů úhlového natočení
Snímače úhlového natočení
Snímače úhlového natočení
Pro měření úhlového natočení a jeho převod na elektrický signál se používají potenciometrické (viz samostatný datový list), indukční, magnetické nebo optoelektrické snímače, a to buď inkrementální nebo absolutní.
Indukční snímače úhlového natočení jsou bezkontaktní
Rozsah použití
a jsou především používány na místech, vystavených velkým vibracím nebo rázům anebo v agresivním prostředí. To platí zejména pro měření u energetických nebo chemických zařízení, např. při měření polohy ventilů, nebo v papírenském a textilním průmyslu při měření polohy stavěcích válců, velmi často také v systémech pro měření náklonu u jeřábů a rypadel.
Optoelektrické snímače úhlového natočení mají kódový disky, jejichž stopy jsou číslicově snímány. Tyto snímače mají vysoké rozlišení, velmi nízkou teplotní závislost a dodávají se jako jednootáčkové nebo víceotáčkové, výstupem je analogový nebo digitální kódovaný signál. Jednootáčkové snímače se používají např. v drážních vozidlech pro přenos jízdních povelů nebo u jeřábů jako snímače kruhového pohybu. Víceotáčkové snímače se většinou používají u lankových měřicích systémů vlečných zařízení, u navijáků jeřábů a u obráběcích strojů k snímání polohy nástrojů.
Magnetické snímače úhlového natočení jsou velmi robustní a mají plně hermeticky uzavřený dvoukomorový měřicí systém s třídou krytí IP 68. V provedení bez vyvedené hřídelky snímače měří polohu permanentního magnetu, upevněného na měřeném objektu. Snímače tohoto provedení se používají především u kolejových vozidel pro měření náklonu a u bagrů a rypadel pro měření úhlu ramen. Snímače v provedení s vyvedenou hřídelkou mají rovněž plně hermeticky uzavřenou elektroniku. Jejich použití je univerzální všude tam, kde je nutno měřit úhlové natočení ve velmi obtížných podmínkách prostředí.
Principy měření
Výstupní signál jedno- i víceotáčkových snímačů může být analogový proudový nebo napěťový anebo číslicový s komunikací CAN open.
N
C
S
mA
Indukční
2
Magnetický
Optoelektrický
Měřicí systémy Indukční snímače (WD)
WD
se vyrábějí ve velikostech synchro 20 (řada 620) a synchro 23 Diferenciální induktor
(řada 1023). Snímače obsahují diferenciální induktor ve formě kruhového vinutí s bezkontaktním jezdcem. Počátek a konec mechanického rozsahu lze v širokých mezích úhlového natočení přiřadit pomocí potenciometrů výstupnímu elektrickému signálu zabudované nebo separátní elektroniky.
Pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu se snímače dodávají se stupněm krytí EEx a Exd a s certifikátem ATEX. mA
Magneticé snímače (MH)
MH
se vyrábějí ve velikostech synchro 9, 13, 20 a 23. Permanentní magnet
Snímače jsou plně zapozdřeny v hliníkovém dvoukomorovém krytu a obsahují permanentní magnet a vysoce přesný úhlový enkodér.
S
N
Výstupní signál je analogový, např. 4 - 20 mA, nebo číslicový (CAN open). U snímačů s analogovým výstupem lze rozsah nastavit
sin/cos
mA CAN Interface
pomocí tří programovacích tlačítek.
Pro použití v bezpečnostních systémech lze snímače dodat i v redundantním provedení dle IEC 61508 (SIL).
Optoelektrické snímače (XI a XA)
Xi u. XA
se vyrábějí ve velikosti synchro 23 s inkrementálním nebo Kódový disk
absolutním kódováním. Systém s inkrementálním kódováním převádí úhlové natočení proporcionálně na počet pulzů ve dvou stopách A a B s ofsetem 90° pro detekci směru točení. Systémy s absolutním kódováním se dělají jedno- nebo víceotáčkové.
Obsahují otočný disk s Greyovým kódem, jehož 12 koncentrických stop je opticky snímáno pomocí infradiod a fototranzistorů. mA
Výstupem je paralelní signál z NPN nebo PNP tranzistoru nebo po D/A CAN Interface
převodu analogový signál 4 - 20 mA. Snímače lze rovněž dodávat s komunikační linkou CAN open nebo na přání dle jiného standardu. 3
Specifikace Měřicí systém:
Magnetický
Modely
Řada Počet otáček
MH 613
MH 620
MH 1023
MH 1023 ext
jednootáčk. víceotáčk.
jednootáčkový
jednootáčk. víceotáčk.
jednootáčkový
23
speciální
MH 609
jednootáčk. víceotáčk.
Velikost synchro
9
13
20
Průměr krytu Ø
22,2 mm
36,5 mm
50,8 mm
60 mm
6 mm
6 mm
6 mm
6 / 10 mm
Průměr hřídelky Ø
60 mm externí magnet
Max. úhel natočení
360°
1080°
360°
5760°
360°
360°
23040°
360°
Max. počet otáček
1
3
1
16
1
1
64
1
Napěťový výstup
0,5 - 4,5 V
0 - 10 V
0 - 10 V
0 - 10 V
0 - 10 V
Proudový výstup
–
4 - 20 mA
4 - 20 mA
4 - 20 mA
4 - 20 mA
Pulzní výstup
–
–
–
–
–
Výstup po sběrnici
–
–
CAN / CANopen
CAN / CANopen
CAN / CANopen
–
–
4 - 20 mA / CAN
4 - 20 mA / CAN
4 - 20 mA / CAN
pevné nastavení
pomocí tlačítek
po kabelu
tlačítky nebo po sběrnici
pevné nastavení
± 0,3 %
± 0,2 %
± 0,2 %
± 0,2 %
Redundantní elektronika Způsob nastavení Linearita
± 0,5 %
± 0,1 %
Rozlišitelnost
12 bit
14 bit
14 bit
14 bit
Napájení
5 V DC
18 - 33 V DC
1 x or 2 x 18 - 33 V DC
18 - 33 V DC
18 - 33 V DC
< 80 mA
< 80 mA
< 80 mA
< 80 mA
< 80 mA
IP 67
IP 65
IP 67
IP 68
IP 68
běžné vodiče
letovací očka nebo kablík
100 g
100 g
Proudový odběr Třída krytí až Způsob připojení Hmotnost Certifikát Typové číslo
12 bit
16 bit
–
– 1130Z01
1140Z01
2740Z01
kablík
konektor nebo kablík 400 g
200 g
2845Z01
5750Z02
Materiál krytu
Eloxovaný hliník, částečný nátěr, speciální provedení: Solím odolný povrch Hart-Coat
Materiál hřídelky
Nerez ocel
Uložení hřídelky
Kuličková ložiska
Provozní teplota
-30 °C až +80 °C, jiné rozsahy na vyžádání
Zkušební napětí
500 V, 50 Hz, 1 min
Odolnost proti rušení
EN 61 000-6-2
Vyzařování
EN 61 000-6-4
Rázy
50 g, 6 ms
Chvění
4 g Sinus 5 - 100 Hz
Proudový výstup
R≤ 600 Ohm, třivodičové zapojení (2- nebo 4- vod. na vyžádání)
Napěťový výstup
R≤ 10 kOhm, čtyřvodičové zapojení
Napájecí napětí
18...33 Vdc, jiné napájení na vyžádání
400 g TÜV
–
– 2750Z0
konektor nebo kablík
5755Z02
5850Z01
Měřicí systém:
Magnetický
Řada Počet otáček
Dvojitý
MH 670
MH 4096
jednootáčkový
víceotáčkový
Indukční
XA 1023
WD 620* WDG 620*
jednootáčk. víceotáčk.
jednootáčkový
Xi / MH 1023
jednootáčkový
Velikost synchro
speciální provedení
speciální provedení
23
23
20
Průměr krytu Ø
70 mm
61,5 mm
60 mm
60 mm
50,8 mm
Průměr hřídelky Ø
6 mm
10 mm
6 / 10 mm
6 / 10 mm
6 mm
Max. úhel natočení
360°
4096 otáček
360°
360°
23040°
Max. počet otáček
1
4096
1
1
64
Napěťový výstup
–
–
–
–
0 - 10 V**
Proudový výstup
4 - 20 mA / 2- vodičově
–
4 - 20 mA
4 - 20 mA
4 - 20 mA
–
–
CANopen
–
Pulzní výstup
–
–
Výstup po sběrnici
–
profi-bus / CAN / CANopen
–
–
–
4 - 20 mA / 3.600 impulzů
membránová tlačítka
–
Redundantní elektronika Způsob nastavení Linearita
max. 3.600 impulzů
90°
360° 1
–
pevné nastavení
–
pevné nastavení
± 0,2 %
trimr
± 0,35°
± 0,3°
Rozlišitelnost
12 bit / 360°
12 + 12 bit
Napájení
18 - 33 V DC
10 - 30 V DC
2 x 18 - 33 V DC
18 - 33 V DC
18 - 33 V DC
Proudový odběr Třída krytí až
± 0,2 %
14 bit / 720 impulzů
12 bit
± 0,5 %
16 bit
∞
4 - 20 mA
–
< 80 mA
< 80 mA
< 60 mA
IP 54 (IP 65)
IP 68
IP 68
IP 67
IP 30
konektor
kablík
450 g
600 g
Způsob připojení Hmotnost Certifikát Typové číslo
konektor / kablík
–
–
–
5550S01
5756Z01
5770Z02
letovací svorky
konektor / kablík
500 g
400 g
60 g
– 5740Z02
120 g ATEX
5730Z02
9252Z10
9253Z10
* řada WD rovněž v provedení do prostředí SNV, viz str. 10 ** jen s externí elektronikou, viz str. 10
Zapojení svorek kablík / vodiče
barva vodičů
napájení
Us +
konektor
hnědá
4
+
žlutá
25
– Us + 0V
bílá
24
napájení výstup
+
2 4
napájení
– Us + 0V L
5
H
4
7-pólový
Zapojení
V- nebo mA konektor 5-pólový
CAN-výstup
3-vodičové
4-vodičové
Na vyžádání možno rovněž v provedení dle IEC 61508, SIL (Safety Integrated Level) nebo ISO 13849, PL (Performance Level)
5
zelená
výstup
0V V- nebo mA
letovací svorky
6 1
3 4 5 2 1 7 6
2 3
2
3
4
1 5
GL certifikát na vyžádání
5
Modely MH 609
MH 613 Standardní vodiče
6h6
38
36,5-0,1
14
30
MH 1023
MH 620 TK - 38 / M3
33,4
14
60
67
65
50f7
47,6-0,02
6h6
6h6
14
50,8
33,32-0,02
19,03-0,02
22,2 -0,1
6h6
26
14
4
1,6
kabelové průchodky PG
6
Letovací svorky
1,6
1,6
* také
10h6
TK- 42 / M4
MH 670
MH 1023 ext 60
64
90 70f8
N
6g6
65
70
S
40
20
10 9.5 10
TK - 70 / M4
4.5 80
35 66
Xi / MR 1023
MH 4096 63.5 -0.1 52.4
14
5.6
50f7
61.5
31.75g6 10g6 9 -0.05
60
58
6h6
77
35
65
19.5 7.5
15 7
18
3
Tk-
4 13.5
20
20
TK- 42 / M4 * také
10 h6
7
Modely XA 1023
60
58
65
50f7
6h6
14
4 TK- 42 / M4 * také
10 h6
WDG 620
WD 620 Letovací svorky
50,8 17,4
47,6-0,02
6h7 47,6-0,02
14
8
Letovací svorky
1,6
6h7
1,6
14
45,6
50,8
Příklady speciálních provedení Snímač úhlu natočení
Zpětnovazební čidlo
– určen pro měření úhlu natočení u stavebních strojů – plochá a robustní konstrukce, krytí IP68 – měření natočení přes přírubu nebo rameno, bez osičky – magnetický měřicí systém, bez opotřebení – výstup 4...20 mA nebo CANopen – redundantní měření a výstup – SIL 2
s optickou indikací polohy – určeno pro měření polohy v lodních instalacích – malý a robustní kryt IP65 – indikace polohy ukazatelem vzadu na krytu – magnetický měřicí systém, bez opotřebení – výstup 2x 4...20 mA nebo 2x CANopen – galvanické oddělení mezi kánály i mezi napájením
Čidlo pro nastavení vrtule
Snímač polohy otočných věnců
– zpětnovazební čidlo polohy přestavných vrtulí – robustní konstrukce, krytí IP 68 – indikace polohy na zadní straně krytu – magnetický měřicí systém, bez opotřebení – výstup 4 - 20 mA nebo CANopen – redundantní měření a výstup – galvanické oddělení vstupu, výstupu a napájení
– vysoce přesné měření úhlu natočení u stavebních strojů a pracovních plošin – robustní konstrukce, krytí IP68 – víceotáčkový snímač s převodovkou bez mrtvého chodu – magnetický měřicí systém, bez opotřebení – výstup 4 - 20 mA nebo CANopen – redundantní měření a výstup – SIL 2
9
Příslušenství 1. Spojka Unilat pro průměr hřídelky:
Spojky
Ø 4/6 mm Ø 6/6 mm, Ø 6/8 mm, Ø 6/10mm, Ø 6/12 mm Ø 8/8 mm, Ø 8/10 mm, Ø 8/12 mm Ø 10/10 mm, Ø 10/12 mm
1
Materiál: Hliník nebo Slitina mosazimosaz/plast 2. Spojka Balg pro průměr hřídelky: Ø 6/6 mm, Ø 6/10 mm Ø 10/10 mm, Ø 10/12 mm Ø 12/12 mm
Materiál: Slitina mosazi 2
3. Unášená spojka pro průměr hřídelky: Ø 6/6 mm, Ø 6/8 mm, Ø 6/10 mm, Ø 6/12mm Ø 8/8 mm, Ø 8/10 mm, Ø 8/12 mm Ø 10/10 mm, Ø 10/12 mm Ø 12/12 mm
Materiál: Hliník
Další varianty na vyžádání.
3
Převodník signálu Typ WEVI … / K16 Vstup : signál ze snímače řady WD 0 nebo 4...20 mA, RL ≤ 600Ω Výstup : 18 - 33 Vdc nebo 230 Vac Napájení : 300 g Hmotnost : Typové číslo: 9242Z03
Převodníky signálu
5,7
61
75
4,5
37,5 55
6,5 110
Převodník signálu Typ WEVI … EEX / K16 signál ze snímače řady WD Vstup : 0 nebo 4...20 mA, R ≤ 600Ω, jiskrově bezpečný Výstup : L L 18 - 24 Vdc ze zdroje NBW Napájení : Ex klasifikace: CE0102 EXII(2)G[EExib]IIc; PTB-Nr. 04 ATEX 2061X 300 g Hmotnost : Typové číslo : 9249Z51 Zdroj s galvanickým oddělením Typ NBW … EEX / K16 Vstup : 4 - 20 mA jiskrově bezpečný Výstup: 0 nebo 4...20 mA, RL ≤ 600Ω, galvanicky oddělený L Napájení : 230 Vac Ex klasifikace : CE0102 EXII(2)G[EExib]IIc; PTB-Nr. 04 ATEX 2050 Hmotnost : 300 g Typové číslo : 8249Z02
10
Ochranné kryty Mechanická data
GS 100 100 22.5°
Materiál krytu
35 25
22.5°
9
24
12 h9
38 h6
74
100
M6
2xPg11
hliník , šedý lakovaný potah
Stupeň krytí
IP 65 (IP 68)
Materiál hřídelky
nerez ocel
Ložiska
2 kuličková ložiska
Tření ložisek
1,5 Ncm
Převod
1:1 až do 256:1 * 1:10 **
TkTk-
10
70 92
5
Hmotnost
ca. 1,5 kg
Typové číslo
1831S10
Pro snímače velikosti servo 13 a 20
* redukovaný nebo kompenzovaný mrtvý chod ** kompenzovaný mrtvý chod
GS 150
Mechanická data
Materiál krytu
25°
21
°
40
DIN 6885 A4-10
M8x12
101
volitelně
Tk- 100
10
5 15 45
cca 65 mm - 500 mm (závisí na typu vnitřního zařízení)
38 h6 150
-0.006 12 -0.008
Pg16
hliník , šedý lakovaný potah
Stupeň krytí
IP 65 (IP 68)
Materiál hřídelky
nerez ocel
Ložiska
2 kuličková ložiska
Tření ložisek
4 Ncm
Převod
1:1 bis 1296:9 * 1:1 bis 1:10 **
Hmotnost
ca. 3 … 8 kg
Typové číslo
1802Z02
Pro snímače všech velikostí až do průměru 70 mm. Montáž spínačů možná. * redukovaný nebo kompenzovaný mrtvý chod ** kompenzovaný mrtvý chod
Mechanická data
GS 120 EEX 251,3 24
170
57,3
104 22,5 75
30 10 h7
30 h6
hliník , šedý lakovaný potah
Stupeň krytí
IP 65
Ex klasifikace
EExdIICT6
120
15,2
3
Materiál krytu
Certifikát
Materiál hřídelky 120
M6/28 hloubka
PTB 03 ATEX 1062 / 1063X nerez ocel
Ložiska
2 kuličková ložiska
Tření ložisek
1,5 Ncm
Převod
na vyžádání
Hmotnost
cca 5 kg
Typové číslo
1785Z02
11
Berlin Fernsteuergeräte Kurt Oelsch GmbH Jahnstraße 68 + 70 D-12347 Berlin Phone +49 (0 30) 62 91 - 1 Fax +49 (0 30) 62 91 -277 Headquarter in Berlin
Kablow SG Fer
Factory in Kablow
F nsteuergeräte Meß- und Regeltechnik GmbH OT Kablow Mühlenweg 2 -3 D-15712 Königs Wusterhausen Phone +49 (0 33 75) 269 - 0 Fax +49 (0 33 75) 269 - 277
Heppenheim
072013
Fernsteuergeräte Kurt Oelsch GmbH & Co.KG Weiherhausstraße 10 D-64646 Heppenheim Phone +49 (0 62 52) 99 50 -0 Fax +49 (0 62 52) 72 05 -3 Factory in Heppenheim
[email protected] www.profess.cz 12
[email protected] www.fernsteuergeraete.de
