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antriebstechnik 6/2016

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Variantenreich und

Variantenreich und wirtschaftlich Hall-Effekt-Drehgeber als zuverlässige Alternative für die Winkelmessung Georg Ackermann Nicht nur in stationären Maschinen, Anlagen und Geräten, sondern auch in mobilen Arbeitsmaschinen spielt die exakte Erfassung von Winkeln und die präzise Sollwertvorgabe eine wichtige Rolle für die Automatisierung. Wie aber können Hall-Effekt-Drehgeber für eine zuverlässige und gleichzeitig wirtschaftliche Winkelerfassung sorgen? Dipl.-Ing. Georg Ackermann ist Produktmanager Winkel- und Wegsensoren bei der Megatron Elektronik GmbH & Co. KG in Putzbrunn Mit ihrer kompakten und robusten Bauweise, ihrer langen Lebensdauer, ihrer Zuverlässigkeit auch in rauen Umgebungen sowie ihrem guten Preis-/Leistungsverhältnis schließen die Hall-Effekt-Dreh geber der Ecoturn- und Infiniturn-Reihe von Megatron eine Lücke zwischen preisgünstigen Po tentio metern und teuren optischen Absolutwertgebern. Die auf der Grundlage des Hall-Effekts basierende Messung arbeitet berührungslos, damit ist der Drehgeber weniger verschleißanfällig als z. B. Leitplastikpotentiomenter. Die Sensorspezialisten aus Putzbrunn bei München bieten sowohl kontaktlose, wellengeführte Winkelmesser als auch Systeme ohne mechanische Wellenanbindung an, die verschleißfrei sind. Je nach zu messendem Winkel, etwa bis zu vollen 360 ° oder auch über mehrere Umdrehungen, kommen Singleturn- oder Multiturn- Drehgeber zum Einsatz. Kompakte und marktgängige Gehäuseformen vereinfachen den Einbau selbst in knappe Einbauräume und sind zu potentiometrischen Standardbauformen austauschkompatibel ausgelegt. Für die Sollwertvorgabe stehen Modelle mit verschiedenen Drehmomenten und optionalen Endanschlägen zur Verfügung. Ökonomisch dank robustem Kunststoffgehäuse Die unter dem Namen Ecoturn zusammengefassten magnetischen Drehgeber weisen eine Gemeinsamkeit auf: das preisgünstige, robuste Kunststoffgehäuse. In der Singleturn-Variante lässt sich jeder einstellbare Winkel zwischen 20 ° und 360 ° problemlos erfassen und ist als Full Scale programmierbar. Die Elektronik befindet sich geschützt und vergossen in der Sensorkapsel. Sie ist somit unempfindlich gegenüber Vibrationen und zahlreichen Umwelteinflüssen. Mit der Schutzart IP65 ist die Sensorkapsel außerdem gegen das Eindringen von Schmutz und Wasser geschützt. Zur Ecoturn- Familie zählen die Singleturn-Dreh geber der ENA22xx-Reihe im 22 mm-Gehäuse und die MAB25-Reihe mit einem Ge häu sedurchmesser von 25 mm. Dieser Sensortyp ist wahlweise auch mit Pfostenstecker oder Klemmleiste erhältlich. Daneben umfasst das Sortiment den MAB12H, einen Miniatur- Drehgeber mit einem Durchmesser von nur 12 mm und analoger Schnittstelle. Des Weiteren bietet Megatron für alle Applikationen, in denen größere Winkel als 360 ° gefordert sind, den ENA22PM (22 mm Kunststoff gehäuse) oder alternativ den MA­ B22APM (22 mm Aluminiumgehäuse), als kontakt lose Miniatur-Multiturn-Sensoren ohne Getriebe an, die die Anzahl der Umdrehungen miterfassen und abspeichern. Diese Messungen sind z. B. bei Antriebssystemen erforderlich. Variable Ausführungen Zur mechanischen Anbindung an die Maschine gibt es die Winkelmesser in drei unterschiedlichen Gehäusetypen: Zur Auswahl stehen die Bushing-Version, sie ist zur Befestigung mit einem Zentralgewinde aus Messing versehen, die Flansch-Version mit Präzisionskugellager, und ohne Welle und Lager kommt die Kit-Version aus. Bei letzterer wird ein Dauermagnet mittels Magnethalter auf die zu messende Maschinenwelle gesteckt und der Sensorkörper an der Maschine festgeschraubt. Auf diese Weise lassen sich Winkel berührungslos und somit komplett verschleißfrei messen, da kein Lager erforderlich ist. Standardmäßig können Wellendurchmesser von 4 bis 12 mm abgedeckt werden. Die robusten und langlebigen Ecoturn-Winkelgeber sind program mierbar oder als Einsteller per Hand erhältlich. Für die Kommunikation mit den 50 antriebstechnik 6/2016

DREHGEBER marktüblichen Steuerungssystemen werden sie mit Spannungs- (0..5 V (ratiometrisch), 0..10 V) oder Stromausgang (0..20 mA, 4..20 mA), mit SPI-, SSI- (ab 22 mm), PWModer inkrementellem Ausgang geliefert. Für harte Industrieumgebungen Als Infiniturn-Reihe vertreibt Megatron robus te Industriesensoren zur Winkelerfassung mit Aluminiumgehäuse und Präzisionskugellagern. Gegenüber der Ecoturn-Reihe sind diese widerstandsfähiger und auch in rauen Industrieumgebungen einsetzbar. Das Baugrößenspektrum ist vielfältiger und reicht von 12 mm- bis hin zu 40 mm-Gehäusen. Winkelgeber der InfiniTurn-Reihe kommen bevorzugt im Anlagen- und Maschinenbau, in Windkraftanlagen oder auch in mobilen Maschinen zum Einsatz. Überall dort, wo Mes sungen zuverlässig erfolgen müssen und eine erhöhte Maschinenverfügbarkeit gefragt ist. Sie gelten eben so wie ihre preisgünsti geren Verwandten der Ecoturn-Reihe als wirtschaftliche und zuverlässige Alter na tive zu Potentiome tern. Konkret bietet Megatron in der Infiniturn-Familie fol gende Modelle als Singleturn-Drehgeber im robusten Aluminiumge häuse an: MAB18xx, MAB22xx, MAB28xx, MAB36xx und MAB40xx. Der MAB12A ist mit einem 12 mm-Miniaturgehäuse aus Messing erhältlich. Darüber hinaus ist auch in der Infiniturn-Familie eine Miniatur-Multiturn-Ausführung verfügbar. Der MAB22PM ist ein kompakter parametrierbarer Winkelgeber, dessen Messbereich kundenseitig 0..10 ° bis 0..200 Umdrehungen umfasst und somit nicht nur Mehrwendelpotentiometer ersetzen kann, die in der Regel nicht mehr als 20 Umdrehungen detektieren. Der MAB­ 22PM schließt damit eine Lücke im mittleren Preis-/Leistungsbereich der Multiturn- Drehgeber. Diese kommen häufig in Linearmotoren und Spindelantrieben zum Einsatz, bei denen der Weg über die Welle gemessen wird. Auch die Infiniturn-Drehgeber erfassen Winkel mittels Hall-Effekt kontaktlos und mit einer langen Lebensdauer. Der MAB40 kann mit einem komplett abgedichteten Gehäuse und der Schutzart IP67 bezogen werden. Die elektrische Verbindung erfolgt über EMV-geschirmte Rundkabel mit axialem oder radialem Abgang. Der MAB36 kann für die einfache und zeitsparende Montage auch mit einem Flachbandkabel sowie entsprechendem Schneidklemmstecker ausgerüstet werden. Dadurch entfällt das zeitaufwändige Konfektionieren der Anschlüsse. Fotos: Fotolia, Megatron www.megatron.de 02Mit zahlreichen Baugrößen eignet sich die Infiniturn-Reihe für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen 01 Platzsparend, robust und wirtschaftlich – Hall-Effekt- Drehgeber der Ecoturn-Familie antriebstechnik 6/2016 51

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