Sensores de posición angular sen contacto (Hall) para maquinaria móbil: como elixilos

Guía técnica · GUEMISA

Efecto Hall fronte a potenciómetro

Un potenciómetro segue sendo válido cando a montaxe e o sinal o permiten; o IPX-7900, por exemplo, alcanza a clasificación IP6K9K con saída por cable. O sensor de efecto Hall ofrece principalmente funcionamento sen contacto, diagnóstico e interfaces dixitais.

Redundancia e seguridade funcional

As follas de datos distinguen tres configuracións: monocanal, parcialmente redundante (unha fonte de alimentación e dúas saídas) e totalmente redundante (dúas fontes de alimentación, dúas conexións a terra e dúas saídas). Para o RSA-3200, as cifras de MTTFd especifícanse por canle para as tres configuracións, que van desde 1533 anos (versión monocanal e de tensión) ata 767 anos (totalmente redundante). A versión RSK-3200 é sempre un modelo de dúas canles.

En canto á seguridade funcional, as follas de datos son cautelosas. As versións analóxicas móbiles dos modelos RSA-3200, RFC-4800, RFE-3200 e RFX-6900 descríbense como axeitadas para aplicacións relacionadas coa seguridade segundo a norma ISO 13849 despois da validación do cliente, e os datos de seguridade (DCavg...) están dispoñibles se se solicitan. Para as versións de bus, a folla de datos recomenda consultar co departamento correspondente. O sensor non substitúe unha análise exhaustiva do sistema.

Protección IP

A protección IP67 resiste a inmersión temporal. A IP69K, definida na ISO 20653 como IP6K9K, resiste chorros de auga a alta presión e alta temperatura, como os que se usan na limpeza a presión. Nos conectores, a protección tamén depende do tipo de conexión.

• RSA-3200: IP67 no lado do eixo e IP69K na carcasa coa electrónica.
• RFX-6900 e RSX-7900: IP67 / IP69K e IP67 co conector M12.
• RFC-4800: IP67 / IP68 / IP69 e IP67 co conector M12.
• RFE-3200: IP67 / IP68 / IP69K.
• RSK-3200: IP67 / IP69K montado con xunta tórica.

Compatibilidade electromagnética en vehículos

Un vehículo ten interruptores de ignición, desconexións de carga indutivas e comunicacións por radio nas proximidades. As especificacións dos conectores reflicten isto.

• ISO 11452: inmunidade a campos de radiofrecuencia; por exemplo, 100 V/m (ISO 11452-2) e 200 V/m (ISO 11452-5) en RSA-3200, RFC-4800, RFX-6900.
• ISO 7637: impulsos transitorios na fonte de alimentación e nas saídas; nivel 4 nas liñas eléctricas RSA-3200, RFC-4800 e RFX-6900.
• CISPR 25: emisión radiada.
• E1 segundo a norma ECE-R10: homologación para vehículos, que a ficha técnica RSA-3200, RFX-6900 e RSX-7900 inclúe na súa conformidade.

O nivel exacto depende da versión (tensión, corrente, ratiométrica ou de bus): consulte a ficha técnica da referencia específica.

Tipos de saída

• Tensión analóxica de 0,25…4,75 V ou 0,5…4,5 V: a banda de reserva nos extremos permite a detección dun curtocircuíto ou dunha rotura.
• Corrente de 4…20 mA: RSA-3200, RFC-4800, RFE-3200, RFX-6900 e RSX-7900.
• Ratiométrica á fonte de alimentación de 5 V: RSA-3200, RFC-4800, RFE-3200 e RSK-3200.
• PWM: RSK-3200, cun ciclo de traballo do 10 ao 90 % e unha frecuencia de 250 ou 500 Hz.
• CANopen e SAE J1939: RSA-3200, RFC-4800, RFE-3200, RFX-6900 (CANopen) e RSX-7900 (CANopen), con 14 bits. En J1939, o RSA-3200 proporciona un contador de posición, velocidade e revolucións.

Formatos: eixo, dúas pezas e palanca

O deseño de dúas pezas, composto polo sensor e un marcador magnético, non ten eixo nin rolamento, e as medicións pódense realizar a través de calquera material non ferromagnético. A opción de montaxe en eixo escóllese cando o elemento rotatorio xa ten un eixo e a panca de articulación únese ao eixo do RSA-3200 ou RSX-7900.

Máis dunha volta: MB1, MC1 e MZ1

Cando o movemento supera unha revolución, os codificadores magnéticos multivolta MB1-3600, MC1-2800 e MZ1-2200 miden ata 44 revolucións (15.840°) con 16 bits por revolución. Utilizan un sistema True-Power-On con tecnoloxía magnetorresistiva GMR, que conta as revolucións mesmo sen alimentación, sen necesidade de engrenaxes nin baterías. Están alimentados por 12/24 V CC (8–32 V CC) e teñen saídas CANopen, SAE J1939 ou IO-Link; o MC1 e o MZ1 tamén teñen saídas ratiométricas. O MB1 ten un diámetro de 36 mm, protección IP67/IP69K e un eixe sólido ou oco. O MC1 ten un diámetro de 30 mm e protección de IP54 a IP67. O MZ1 ten un diámetro de 22 mm e protección IP50/IP65, o que o fai inadecuado para lavado a presión.

Que produtos GUEMISA son axeitados?

Tamén o/a MZ1-2200 CANopen (Ø 22 mm) e as categorías Sensores de desprazamento angular e Encoder de bus de campo absoluto.

Documentación e casos relacionados

• Catálogo de Novotechnik: Sensores de posición e ángulo (PDF)
• Sensores Novotechnik para aplicacións de automoción (PDF, inglés)
• Como funciona un codificador
• Toda a información técnica sobre GUEMISA

Preguntas frecuentes

Cal é a diferenza entre a redundancia parcial e a total?

No modo parcial, os dous canais comparten alimentación e terra e teñen dúas saídas. No modo completo, cada canle ten a súa propia alimentación e terra. A folla de datos do RSA-3200 proporciona as cifras de MTTFd por canle para cada modo.

Os sensores Hall cumpren coa norma ISO 13849?

As follas de datos indican que as versións analóxicas móbiles son axeitadas para aplicacións relacionadas coa seguridade segundo a norma ISO 13849 despois da validación do cliente. Os datos de seguridade ofrécense se se solicitan; a validación do sistema é responsabilidade do fabricante da máquina.

Que significa IP69K?

Protección contra chorros de auga a alta presión e alta temperatura, definida na norma ISO 20653 como IP6K9K. Nos sensores con conectores M12, o conxunto ten unha clasificación de IP67 na zona do conector.

Que saída debo escoller se o meu controlador provén dun vehículo?

Depende das entradas. Coas entradas analóxicas de 5 V, a saída é ratiométrica ou de 0,5 a 4,5 V. Os sensores que ofrecen CAN, CANopen ou SAE J1939 admiten esta funcionalidade. Unha entrada de corrente admite unha saída de 4 a 20 mA.

Pode un sensor Hall medir varias revolucións?

Os deste artigo, cun eixo ou en dúas pezas, miden ata 360°. Para varias revolucións, os MB1-3600, MC1-2800 e MZ1-2200 miden ata 44 revolucións con 16 bits por revolución e manteñen a posición sen alimentación.