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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Winkelsensoren sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 10 Hersteller von Winkelsensoren und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
Winkelsensoren sind Sensoren zur Erfassung von Winkelinformationen, z. B. aus der Position eines Objekts.
In letzter Zeit ist der Bedarf an hochpräziser Positionserfassung aufgrund von Präzisionsbearbeitung, Halbleiterherstellung, Automobilen und Robotik gestiegen, und der Bedarf an präzisen Winkelmessungen zur Positionserfassung nimmt ebenfalls zu.
Winkelsensoren sind im Allgemeinen mit magnetischen, optischen, induktiven oder Potentiometer-Winkelerfassungsmethoden erhältlich. Es ist wichtig, je nach Anwendungsbereich die am besten geeignete Methode zu wählen.
Darüber hinaus haben in letzter Zeit Kreiselsensoren, die neben dem Winkel auch Trägheitskräfte wie Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung erfassen, zur Unterstützung des automatisierten Fahrens an Bedeutung gewonnen. Der Trend geht zu Kreiselsensoren sowie zu herkömmlichen Winkelsensoren.
Winkelsensoren werden unter anderem in der Präzisionsbearbeitung, der Halbleiterfertigung, der Automobilindustrie und der Robotik eingesetzt.
Durch die Erfassung des Kurbel- und Nockenwinkels mit Winkelsensoren kann der optimale Zeitpunkt und die Dauer der Kraftstoffeinspritzung berechnet werden. Weitere Anwendungen sind elektrische Servolenkungen und elektronisch gesteuerte Aufhängungen.
Winkelsensoren werden zur Erkennung und Steuerung der Position von Roboterarmen eingesetzt.
Es gibt die folgenden vier allgemeinen Arten von Winkelsensoren:
Bei dieser Methode werden die Winkel durch Messung der Spannung ermittelt, die erzeugt wird, wenn ein Magnetfeld senkrecht zu einem stromdurchflossenen Hall-Element angelegt wird. Dieses Phänomen ist als Hall-Effekt bekannt.
Bei dieser Methode werden die Winkel anhand der Anzahl der Lichtimpulse ermittelt, die beim Durchgang von Licht durch eine Scheibe mit einem spaltförmigen Gitter erfasst werden. Diese Methode wird als Transmissionsmethode bezeichnet, während eine andere Methode die Reflexionsmethode ist.
Bei der Reflexionsmethode wird der Winkel aus den Lichtimpulsen gemessen, die vom lichtemittierenden Element zur Scheibe zurückprallen und vom lichtempfangenden Element empfangen werden.
Der induktive Typ besteht aus einer Primärspule, einer Sekundärspule und einem dazwischen rotierenden, nockenförmigen Kern; wenn eine Spannung an die Primärspule angelegt wird, gibt die Sekundärspule eine von der Position des Kerns abhängige Spannung ab, und der Winkel kann anhand der Größe dieser Spannung ermittelt werden.
Potentiometer haben Klemmen und Bürsten, die sich auf einem Widerstandselement drehen. Der Drehwinkel der Bürste kann durch Messung des Widerstands zwischen den Klemmen gemessen werden.
Magnetische Winkelsensoren nutzen den Hall-Effekt, um Änderungen im Magnetfeld in einen Spannungswert umzuwandeln und das Signal als Analogausgang auszugeben. Im Gegensatz zu potentiometrischen Winkelsensoren können magnetische Winkelsensoren zwei Ausgangssysteme haben: Die beiden Ausgangswerte sind im Allgemeinen unterschiedlich, mit Ausnahme der Neutralstellung.
Die beiden Ausgangssysteme erhöhen den erfassten Wert und die Zuverlässigkeit des Winkelsensors. Potentiometrische Winkelzentralen benötigen zwei Winkelsensoren, um einen 360 °-Winkel zu erfassen, da der Winkelsensor aufgrund seiner Struktur immer einen blinden Fleck aufweist.
Magnetische Winkelsensoren hingegen können 360 ° mit einem einzigen Winkelsensor erfassen, was den Vorteil hat, dass die Anzahl der Komponenten reduziert wird. Da magnetische Winkelsensoren berührungslos arbeiten, weisen sie weniger Fehlerfaktoren auf und haben eine längere Lebensdauer als kontaktbehaftete Sensoren wie Potentiometer-Winkelsensoren.
Sollte es dennoch zu einem Ausfall kommen, ist auf den Abstand zum Sensorkörper zu achten. Wird die Abstandseinstellung beim Wiedereinbau des Sensors nicht berücksichtigt, kommt es bei Berührung zu einem vorzeitigen Ausfall des Winkelsensors, und der Winkelsensor kann den Winkel nicht korrekt erfassen, wenn der Abstand zum Sensorkörper zu groß ist.
Der analoge Ausgang eines Winkelsensors, der Spannungswert, wird durch eine Änderung des elektrischen Widerstands ausgegeben. Die Ausgabemethode ist häufig Spannung, kann aber auch Strom sein, und der Ausgabebereich des Analogausgangs ist je nach Winkelsensor unterschiedlich. Bei der Spannung liegt der Bereich nicht nur bei 0-5 V, sondern auch bei 0-10 V. Es ist wichtig, die Angaben des Herstellers sorgfältig zu prüfen.
Winkelsensoren benötigen einen Stromkreis und eine Masse (GND), um einen Analogausgang zu liefern. Der Winkelsensor hat daher drei Klemmen, nämlich die Stromversorgungsklemme, die Erdungsklemme (GND) und die Analogausgangsklemme. Wenn der Analogausgang abnormal ist, kann die Ursache sowohl eine abnormale Verdrahtung oder Verbindung als auch ein Fehler im Winkelsensor selbst sein.
*einschließlich Lieferanten etc.
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Rangliste in Deutschland
Ableitungsmethode| Rang | Unternehmen | Aktie lecken |
|---|---|---|
| 1 | Variohm Eurosensor Ltd. | 23.1% |
| 2 | MEGATRON Elektronik GmbH & Co. KG | 15.4% |
| 3 | ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH | 15.4% |
| 4 | Novotechnik Messwertaufnehmer OHG | 15.4% |
| 5 | Baumer GmbH | 15.4% |
| 6 | Dewit Industrial Sensors GmbH | 7.7% |
| 7 | Contelec AG | 7.7% |
Ableitungsmethode
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5.0 Company Review
■Frequenz 3.040 ~ 3.060 MHz (fest) ■Ausgangsleistung (Spitze) 30 kW ■Einschaltdauer/Impulsbreite 0,001/1,0μsec ■Andere RoHS-kompatibel
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■Frequenz 3.040 ~ 3.060 MHz (fest) ■Ausgangsleistung (Spitze) 25 kW ■Einschaltdauer/Impulsbreite 0,001/1,00 μs ■Andere RoHS-kompatibel
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Hierbei handelt es sich um einen schraubbaren Stahlmastmontagerahmen zur Messung des Durchhangs von Stromübertragungsleitungen.
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Dies ist ein magnetischer Stahlmast-Montagerahmen zur Messung des Durchhangs von Stromübertragungsleitungen.
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