Drehgeber (in Entwicklung)

Der Drehgeber (Rotationstyp) ist ein Gerät, das die Drehrichtung und den Winkel mittels eines Sensors erfasst und die erfassten Positionsinformationen als elektrisches Signal ausgibt.
Es gibt zwei Erfassungsmethoden des Sensors: optisch und magnetisch, sowie zwei Ausgabemethoden: Inkremental- und Absolut-Typ.
Bei Takiron-CI ist die Montage an Motoren mit einem Außendurchmesser von φ12, φ16 und φ22 möglich.

Funktionsweise

Bei diesem Verfahren wird ein Permanentmagnet an der Motorwelle angebracht, und die durch den Permanentmagneten erzeugte Veränderung des Magnetfelds wird durch einen Sensor erfasst.
Durch die Erfassung des sich bei der Drehung verändernden Magnetfelds kann der Drehbetrag der Welle erkannt werden.
Der Drehgeber von Takiron-CI verwendet diesen magnetischen Drehgeber.
Da die Veränderung des Magnetfelds erfasst wird, ist er widerstandsfähig gegen Verschmutzungen durch Öl, Wasser und Staub in der Umgebung und zeichnet sich durch eine hohe Umweltbeständigkeit sowie hohe Zuverlässigkeit aus.
Zudem ermöglicht die im Vergleich zum später beschriebenen optischen Drehgeber geringere Anzahl an Bauteilen eine Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung.

Bei diesem Verfahren wird eine Drehscheibe mit radial angeordneten Schlitzen an der Motorwelle angebracht, und das durch die Schlitze hindurchtretende Licht wird durch einen Sensor erfasst.
Anhand der erfassten Anzahl von Impulsen kann der Drehbetrag erkannt werden.
Die Auflösung kann durch die Anzahl der Schlitze bestimmt werden, und ein Merkmal ist, dass er nicht durch umgebende Magnetfelder beeinflusst wird.
Auch unter den optischen Drehgebern gibt es den Lichtdurchlass- und den Lichtreflexionstyp. Beim gebräuchlicheren Lichtdurchlasstyp
lässt sich die Auflösung erhöhen, indem die Scheibe vergrößert und die Schlitze verkleinert werden, weshalb er tendenziell bei Motoren mit vergleichsweise großem Durchmesser eingesetzt wird.

Ausgangsart

Am Beispiel des magnetischen Drehgebers gibt der Drehgeber ein Rechteck- oder Sinussignal über Phase A und Phase B aus, die um 90° elektrischen Winkel versetzt sind.
Aus den Signalverläufen von Phase A und Phase B lassen sich Drehrichtung, Verfahrweg und Drehzahl erfassen.
Damit allein lässt sich jedoch der Nullpunkt (Referenzpunkt) nicht erfassen. Daher wird zusätzlich eine Phase Z definiert, um den Nullpunkt bestimmen zu können.

Am Beispiel einer Auflösung von 10 Bit: 10 Bit entsprechen 2 hoch 10, sodass 1024 verschiedene Muster auf eine Umdrehung verteilt werden.
Das bedeutet, dass der Drehbetrag in Schritten von 360°/1024 = 0,351° erfasst werden kann.
Der magnetische Absolut-Drehgeber von Takiron-CI kann im Bereich von 10 bis 18 Bit eingestellt werden.
Als Kommunikationsverfahren wird das Signal über eine serielle Schnittstelle ausgegeben.
Zudem kann bei ein und demselben magnetischen Drehgeber werkseitig zwischen dem Absolut- und dem Inkremental-Verfahren umgeschaltet werden.

Auflösung

1～10,000CPR

10～18bit