Инкрементальный датчик ELGO LMIX22-012-12.0-2N50: технические характеристики и преимущества применения
ELGO LMIX22-012-12.0-2N50 — считывающая головка инкрементальной системы контроля перемещения. Датчик регистрирует положение относительно магнитной шкалы и передаёт импульсы в контроллер станка или счётный модуль. Бесконтактное измерение исключает кинематическую погрешность редуктора, винта и соединительных муфт из измерительного тракта.
Технические характеристики
Маркировка LMIX22 определяет серию датчиков со встроенной электроникой. Код 012 обозначает отдельное исполнение, 12.0 — длину кабеля в метрах, 2N50 — шаг отсчёта. Дополнительное окончание -00 соответствует питанию постоянным напряжением и выходам HTL. Основные параметры:
- принцип измерения — магнитный, инкрементальный,
- разрешение при четырёхфронтовом счёте — 2,5 мкм,
- длина сигнального кабеля — 12 м,
- напряжение для исполнения -00 — 10–30 В постоянного тока,
- тип выходных цепей исполнения -00 — дифференциальный HTL,
- габариты корпуса считывателя — 30 × 12,5 × 25 мм,
- максимальный рабочий зазор относительно ленты — 2 мм,
- номинальный шаг магнитных полюсов ленты — 5 мм,
- допустимый радиус изгиба кабеля — не менее 60 мм,
- масса головки без кабеля — около 35 г.
Для семейства LMIX22 ток потребления при питании 10–30 В не превышает 150 мА, ток выхода одного канала — 20 мА. Разрешение не следует отождествлять с абсолютной точностью. Для стандартной измерительной пары при 20 C погрешность задаётся формулой ±(25 + 20L) мкм, где L выражено в метрах. Она учитывает зависимость ошибки от длины шкалы.
Особенности конструкции
Литой корпус из цинкового сплава содержит магниточувствительные элементы и интерполятор. Электроника преобразует первичные сигналы в цифровые последовательности непосредственно внутри головки, поэтому внешний преобразователь не нужен. Датчик фиксируют на одной части механизма, а шкалу — на другой, сохраняя требуемый зазор при полном ходе оси. Магнитная лента имеет чередующиеся полюса и стальную несущую подложку. Защитная накладка закрывает рабочий слой от механических воздействий. Для стандартной однодорожечной системы предназначена шкала MB20-50-10-1-R. Совместимость шкалы с версией 012 требует проверки.
Принцип работы
При движении вдоль магнитной разметки датчик преобразует изменение поля в два импульсных сигнала, сдвинутых на 90 электрических градусов. Последовательность фронтов A и B определяет направление, а их количество — пройденный путь. Инверсные линии Ā и B обеспечивают дифференциальный приём, уменьшающий воздействие синфазных наводок в кабеле. При коде 2N50 коэффициент интерполяции магнитного периода равен 2000. Четырёхфронтовый декодер формирует 400 отсчётов на миллиметр. Координату вычисляют накоплением знакового счётчика с коэффициентом 0,0025 мм на отсчёт. Начальную точку задаёт система управления; после потери питания абсолютное положение невозможно восстановить только по сигналам A/B. В стандартной версии LMIX22 пара Z/Z передаёт периодический индекс через 5 мм. Для отдельных исполнений предусмотрен иной способ формирования опорной метки. Функции индексного канала варианта 012 следует определять по электрической схеме фактически установленной головки.
Монтаж магнитной шкалы
Шкалу монтируют параллельно линии перемещения без растяжения, складок или перекручивания. Основание очищают от масла и пыли; до приклеивания ленту и металл выдерживают при одинаковой температуре. Торцы покрытия защищают от отрыва и повреждения при вибрации. Внешние магниты и магнитные зажимы не должны воздействовать на кодированную дорожку. Зазор до активной поверхности контролируют по всему рабочему ходу. Для стандартной геометрии допустимы поперечное смещение до ±2,5 мм и разворот относительно линии шкалы до ±1,5. Вибрация направляющих или перекос каретки не должны увеличивать зазор свыше 2 мм. Корпус закрепляют без перекоса; проверку проводят также в крайних положениях оси.
Подключение к автоматике
HTL-сигналы подключают к счётному входу с подходящими уровнями и поддержкой дифференциальных пар. Отдельно разводят питание, общую шину, A/Ā, B/B и предусмотренный для конкретной версии индекс. Экран соединяют с защитным заземлением по схеме электромагнитной совместимости объекта. Кабель датчика прокладывают отдельно от проводников двигателя и выходов частотного преобразователя. Ограничение по скорости зависит от дискретности измерения. При 2,5 мкм на отсчёт движение со скоростью 1 м/с даёт 400 тысяч отсчётов в секунду, или 100 кГц на квадратурный канал. Это расчётное значение для частотного предела 100 кГц, а не подтверждённая максимальная скорость версии 012. Значение 4 м/с, приводимое для менее детального разрешения LMIX22, нельзя напрямую переносить на код 2N50.
Области применения
Измерение непосредственно вдоль направляющей снижает влияние люфта привода на определение фактического положения. Основные задачи:
- контроль высоты рабочего органа ленточнопильного оборудования,
- измерение положения упора на металлообрабатывающем станке,
- обратная связь линейной оси автоматизированного механизма,
- регистрация хода каретки транспортной или подающей системы,
- измерение перемещения траверсы в технологической установке.
Таким образом, ELGO LMIX22-012-12.0-2N50 обеспечивает бесконтактное получение данных о перемещении с высокой дискретностью. Практическая точность определяется магнитной шкалой, монтажными допусками и корректным подсчётом импульсов. Кабель длиной 12 м позволяет разнести измерительную ось и шкаф автоматики без промежуточного преобразователя. Компания «Олниса» осуществляет поставку промышленного оборудования, включая магнитные измерительные компоненты ELGO.