KitEncoder,POSITAL, SPS, Automation, Produktion

Das Elektronikpaket ist auf einer kompakten Platine untergebracht und umfasst vier Hall-Sensoren, einen 32-Bit-Mikroprozessor und einen energieautark über den ‚Wiegand-Effekt’ betriebenen Rotationszähler. Bild: Posital

Der Sensorhersteller Posital präsentiert die neuen magnetischen Kit-Encoder, die mit einer elektronischen Auflösung von 17 Bit, Wartungsfreiheit und hoher Robustheit aufwarten. Die Kit-Encoder schließen die Performance-Lücke zu wesentlich aufwendigeren und teureren optischen Abtastsystemen – und geben Herstellern von Servomotoren neue Möglichkeiten in Sachen Motor-Feedback, heißt es. Sie bilden laut Hersteller eine leistungsstarke und preislich attraktive Alternative zu klassischen Resolvern, die lediglich über eine analoge Schnittstelle verfügen und nur eine einzelne Umdrehung erfassen können. Verfügbar sind die montagefreundlichen magnetischen Einbau-Kits wahlweise als absolute multiturnfähige Sensorsysteme sowie auch in inkrementaler Ausführung.

Zu den Komponenten der neuen Kit-Encoder gehören ein Elektronikpaket, das auf einer kompakten Platine  untergebracht ist, sowie ein kleiner Permanentmagnet, der am Ende der Motorwelle befestigt werden kann. Das Elektronikpaket umfasst vier Hall-Sensoren, einen leistungsstarken 32-Bit-Mikroprozessor und einem energieautark über den ‚Wiegand-Effekt’ betriebenen Rotationszähler. Das clevere Versorgungssystem basiert auf der von Posital weltweit vermarkteten ‚Wiegand-Wire’-Technologie und macht Batterien oder komplexe Getriebesysteme überflüssig, so der Anbieter. Der speziell von Posital gefertigte magnetische Draht wirkt als ‚Energy-Harvesting’-System. Er erzeugt, unabhängig von der Geschwindigkeit einer Drehbewegung, energiereiche Spannungsimpulse und liefert genug Energie, um den Rotationszähler und die dazugehörige Elektronik ständig zu aktivieren. Dieses bewährte Prinzip garantiere wartungsfreie absolute Multiturn-Positionsmessungen.

Da die kontaktfreie Messtechnik von Posital – anders als optische Systeme mit Codescheiben und aufwendigen Getrieben – über keinerlei bewegliche Teile verfügt, erweist sie sich als sehr stoß- und vibrationsresistent. Während optische Einbausätze reinraumähnliche Montagebedingungen erfordern, sind die magnetischen Posital-Kits wesentlich weniger staub- und feuchtigkeitsanfällig. Problemlos könnten sie unter normalen Fabrikbedingungen montiert werden.

Die neuen Einbausätze sind mit verschiedenen herstellerneutralen digitalen Kommunikationsschnittstellen wie BISS oder SSI für absolute Messungen sowie UVW und ABZ für Kommutierungs- und Inkrementalgeber erhältlich. Zusätzlich können Protokolle auf Basis der RS 485-Schnittstelle implementiert werden. „Während eine Vielzahl der marktüblichen optischen Einbau-Kits mit proprietären Schnittstellen aufwarten und so eine direkte Abhängigkeit des Motorkunden vom Drehgeberhersteller erzeugen, haben wir bewusst einen anderen Weg eingeschlagen,“ so Jörg Paulus, Deutschland- und Europachef von Posital. „Wir sind vehemente Verfechter von Open Source-Schnittstellen.“

Konzipiert sind die Kit-Encoder in zwei Ausführungen: Als absolute multiturnfähige Sensorsysteme warten sie mit einer elektronischen Auflösung von 17 Bit und bei der Multiturn-Positionsmessung mit einem Bereich von mehr als einer Million Umdrehungen auf. Eine zweite Variante bietet eine kombinierte Ausgabe von Inkremental- und Kommutierungssignalen (UVW) mit bis zu 16.384 Impulsen pro Umdrehung (PPR). Ausgelegt sind die neuen Motorfeedback-Systeme für einen Temperaturbereich von -40 bis +105 °C. Kompaktes und kostengünstiges Abschirmungszubehör ist verfügbar, um die elektronischen Komponenten und Hall-Sensoren gezielt vor externen Magnetfeldern – beim Einbau in einem Motor in unmittelbarer Nähe zu einer magnetischen  Bremse – zu schützen. 

Die technologische Basis der neuen Einbau-Kits bilden die hochauflösenden magnetischen Anbaudrehgeber der IXARC-Serie von Posital. Dank der 16-Bit-Auflösung und einer Genauigkeit von 0,09° konnten sie sich rasch als Alternative zu den bei Präzisionseinsätzen traditionell gesetzten Sensoren mit Optoelektronik etablieren. „Was wir für IXARC mit großem Aufwand erfolgreich entwickelt haben, können wir jetzt als Bausatz-Lösung gezielt auch Motorherstellern an die Hand geben“, sagt Christian Leeser, Mehrheitsgesellschafter und CEO der FRABA-Gruppe, zu der auch Posital gehört. Durch neue Filteralgorithmen bei der Signalverarbeitung wurden die Latenzzeiten noch einmal deutlich reduziert, so dass auch bei hochdynamischen Anwendungen eine präzise Motorsteuerung möglich ist.“