Was ist ein Drehgeber?
Ein Drehgeber, auch als Drehgeber bezeichnet, ist ein Sensor, der als Reaktion auf eine Drehbewegung ein elektrisches Signal erzeugt. Dieses Signal wird verwendet, um die Geschwindigkeit oder Position eines mechanischen Geräts zu bestimmen oder zu steuern. Ein Drehgeber ist auf einer zylindrischen Welle montiert und wird häufig in Kombination mit mechanischen Umwandlungsvorrichtungen wie Linearschlitten und Zahnstangen verwendet, um die lineare Bewegung zu messen. Drehgeber werden in einer Vielzahl von Präzisionsgeräten eingesetzt, bei denen eine genaue Kontrolle der Position oder der Geschwindigkeit erforderlich ist, darunter unter anderem medizinische Geräte, Roboter, Montagemaschinen und Prüfgeräte.
Es gibt zwei Haupttypen von Drehgebern. Ein Inkrementalgeber erzeugt eine Reihe von Impulsen oder Zählimpulsen, wenn er sich dreht. Seine Ausgabe wird in Impulsen pro Umdrehung gemessen und diese Impulse werden verwendet, um die Geschwindigkeit zu messen oder die Position zu verfolgen. Ein Absolutwertgeber erzeugt ein Ausgangssignal in digitalen Bits, wobei jedes Bit einer bekannten Position entspricht. Daher kann ein Absolutwertgeber direkt zur Anzeige der Istposition verwendet werden.
Die Hauptkomponenten eines Drehgebers sind die Scheibe, der Sensor und die Elektronik. Die Scheibe enthält ein Muster von feinen Linien auf ihrer Oberfläche oder Außenzähne, die am Außendurchmesser bearbeitet sind. Ein Sensor ist in unmittelbarer Nähe der Scheibe angebracht und liest die Linien oder Zähne. Die Elektronik besteht aus einem Ausgabegerät, das das Signal vom Sensor empfängt und in ein verwendbares Signal umwandelt, das eine Geschwindigkeits- und Positionsrückmeldung liefert. Die Festplatte, der Sensor und die Elektronik befinden sich alle in einem Gehäuse. Ein einzelnes Kabel führt aus dem Gehäuse heraus und verbindet den Encoder elektrisch mit anderen Geräten.
Ein Drehgeber kann entweder eine optische oder eine magnetische Erfassungstechnologie verwenden. Ein optischer Codierer verwendet eine Leuchtdiode, die Licht durch eine dünne Glasscheibe mit einem Muster von feinen Linien auf ihrer Oberfläche strahlt. Das Licht passiert die Glasscheibe und ein Fotodetektor empfängt das Signal und erzeugt eine elektrische Ausgabe. Ein magnetischer Encoder verwendet einen magnetoresistiven Sensor, der Änderungen im Magnetfeld erfassen kann, wenn sich die strukturierte Platte dreht. Diese Änderungen entsprechen den verschiedenen Winkelpositionen, wenn sich die Platte bewegt.
Drehgeber sind in vielen Größen mit unterschiedlichen Auflösungen und mit speziellen Funktionen wie Anzeigeleuchten, benutzerdefinierten Festplatten und verbesserter Elektronik erhältlich. Die Auswahl des richtigen Encoders für eine bestimmte Anwendung hängt in erster Linie von der Drehzahl, der erforderlichen Messgenauigkeit und der Einsatzumgebung ab. Ein Drehgeber mit optischer Abtastung wird am häufigsten in Anwendungen verwendet, in denen hohe Betriebsgeschwindigkeiten und Auflösungen erforderlich sind. Ein Encoder mit magnetischer Abtastung ist widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse wie Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen und mechanische Stöße und wird in der Regel für robustere Anwendungen verwendet.