第6部：應用於電動直線推桿的位置反饋傳感器

內容

1. 4個主要位置反饋傳感器

1.1 霍爾傳感器

1.2 可變電阻器

1.3 磁簧開關

1.4 光電藕合器

2.摘要： 反饋感應器的優勢及劣勢

 

在承諾特定型號適合您的需求前，須被告知選擇產品的基礎和因素。TiMOTION(第一傳動)為一垂直整合之電動直線推桿和控制系統製造商，擁有客製產品以符合您規格的能力。之前的白皮書已說明電動直線推桿之必要的配件及功能； TiMOTION(第一傳動)提供可選擇的安全特性、負荷和速度特性及IP等級和潤滑。白皮書強調，對於4個主要位置反饋傳感器用於TiMOTION(第一傳動)線性移動系統的關鍵討論。

 

電動推桿裝配至反饋傳感器時，推桿可主動傳出其行程位置至控制系統（有時稱為定位）。這些輸出感應器也可讓控制盒在任何時間，準確的調整推桿的行程。而且並非所有的電動直線推桿都有此要求，這些具較複雜功能性的電動推桿需要位置感應器。舉例來說，若推桿需要與另一個同步移動，反饋傳感器對於監控及確保兩個電動直線推桿維持同步來說是必要，不須考慮負荷的不同。另外，反饋傳感器對於記憶定位及其他特殊特性很關鍵，需要知道所有時間中推桿行程的位置。可能包括但不限於，馬達速度、條件移動及其他特性。

 

使用於TiMOTION(第一傳動) 電動直線推桿的4個主要位置反饋傳感器：

 

1.霍爾傳感器

霍爾傳感器為TiMOTION(第一傳動)最建議電動推桿使用的位置感應器類型，體積小適合小型的空間，提供較高的解析度及數位輸出，用於定位和同步。註：TiMOTION(第一傳動)的控制系統僅設計用於與霍爾感應器整合。我們的控制系統不會記錄其他類型感應器的回饋。

 

霍爾傳感器藉由磁場啟動，由2個重要的特性構成：通量密度及磁性。霍爾傳感器的輸出訊號為器材周圍的磁場密度作用。感應器周圍的磁場密度超過事先決定的閥值，感應器偵測到並產生輸出電壓，稱之為霍爾電壓或VH。 

霍爾傳感器符合成本效益，因此常被使用。這些感應器也可長時間維持其高品質，一般也有較長的使用壽命。

 

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2.可變電阻器

可變電阻器也稱為POT感應器，一般來說在工業交易市場為最常使用的輸出感應器。刮淨器接觸連接至機械軸，可旋轉或線性移動。可造成防擺環和更換的2個尾端連接器間的阻力值，電動訊號輸出與阻力追蹤和其阻抗值上的實際防擺環位置成比例。 

 

換句話說，阻力決定位置。電動直線推桿導螺桿轉動時，防擺環和2個尾端連接器間的阻力值會改變。每個阻力值對應於線性推桿行程的位置。

 

POT感應器和霍爾傳感器的一項優勢為動力關閉時，POT會保留位置資訊，但霍爾傳感器會失去位置資訊，必須重新設定。然而，因最初安裝程序使得電位器的判讀，較霍爾傳感器來說稍微不精確。是的，這並非不利於整體位置判讀。

 

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3.磁簧開關

磁簧開關為磁性反饋感應器。應用的磁場操作電關，感應器作為一個整體，包括一組在黑色金屬簧片上的接觸器，裝在玻璃封套中密封。接觸器一般為開啟狀態，但在磁場出現的時候會關閉，反之亦然。此開關可能利用線圈啟動，讓簧片開關回到其原始位置。利用導螺桿的每個旋轉力量及電動直線推桿行程長度的位置，簧片開關會開啟或關閉。TiMOTION(第一傳動)特別在附有安全鍵功能以傳送訊號的手機內部，使用其簧片感應器，當安全鍵移除或使用磁簧開關調整行程末端。

 

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4.光電藕合器

光電藕合器有時候會使用於TiMOTION(第一傳動)電動推桿。光電藕合器利用將光線轉換為電子信號作用。導螺桿旋轉時，光遮斷輪也會同時旋轉，遮斷光線至光藕合器。光藕合器在感應到光線被遮斷時，會傳送訊號。光線遮斷輪每一次完整旋轉，會讓光藕合器傳送25個訊號。

 

摘要： 回饋感應器的優勢及劣勢

感應器類型	霍爾感應器	可變電阻器	磁簧開關
主要 特性	霍爾效應感應器可利用磁鐵固定在馬達軸上，以計算馬達的旋轉數。  微處理器計算旋轉數。	可變電阻器包括一個在電阻器上滑行的滑桿，輪子用於計算電阻器的值。每個阻抗值對應於推桿行程的位置。	磁簧開關為磁性位置感應器。電開關利用磁場應用啟動。包括2個安裝於黑色金屬帶上的接觸器，裝在玻璃封套中。接觸器一般為開啟或關閉。
優勢	節省的。 堅固的。 易於控制。 可抵抗大部分的液體。 靜態感應器：使用壽命長。 適用高速應用。	裝配可達到準確性。 動力故障時，仍可記憶推桿的位置。	準確性。 未接觸：使用壽命週期長（1億次循環的機械壽命）。 針對高速應用有高度可信賴性。
劣勢	頻率限制。 溫度改變的敏感度。 磁滯現象。 震動時會性能受到限制。 動力故障時，會失去位置資訊。	為了配合有振動力量及／或異物微粒的環境。 對極端溫度敏感。	僅可偵測磁性物質。 短程。

 

整體來說，為選擇適合您應用的正確電動直線推桿系統，必須在購買前仔細的研究。TiMOTION(第一傳動)很榮幸除了提供具知識的客戶服務之外，也能提供許多客製化的選擇，協助您得到絕佳的解決方案。 

 

 

延伸閱讀:
→	第1部：何為電動直線推桿？
→	第2部：電動直線推桿的配件
→	第3部：電動直線推桿的安全特性選擇
→	第4部：電動推桿的負荷及速度特性
→	第5部：電動推桿的IP等級和潤滑
→	電動推桿的基本指南
→	如何挑選合適的電動直線推桿?
→	3種傳動系統的優缺點：氣動、液壓及電動