Technische hinweise

TECHNISCHE HINWEISE
ANWEISUNGEN ZUR ELEKTROINSTALLATION
Ein Inkremental-Impulsgeber bildet in Verbindung mit
einem elektronischen Zähler oder einem Mikroprozessor
eine genaue Methode für die Messung von linearen
Verschiebungen und Winkelverschiebungen. Um die
gewünschte Genauigkeit und Präzision sicherzustellen
(und damit diese nicht durch elektrische Interferenzen
beeinflusst wird), sind bestimmte Richtlinien zu berücksichtigen.
A) Die Interferenzen sind durch den Einsatz von geschirmten und ordnungsgemäß geerdeten Kabeln, die Auswahl
der entsprechend geeigneten Zählerposition, des
Kabelausgangs, der angemessenen Spannung und die
Möglichkeit der Nutzung eines Ausgangs mit
Differenzpegel (zusätzlich) zu verringern.
B) Abschwächen der aufgrund von hohen Frequenzen auftretenden Interferenzen mithilfe eines RC-Filters.
Im Anschluss werden verschiedene Problemfälle genauer
beschrieben, die bei der Installation eines Impulsgeberund Steuersystems auftreten können, sowie die entsprechenden Lösungen für deren Behebung.
Kabelverlauf
Das Kabel zwischen Impulsgeber und Zähler darf sich nicht
in der Nähe von Hochspannungskabeln befinden und die
Verlegung sollte auf möglichst kurzem und direktem Wege
erfolgen.
Differentialempfänger
Ein wirksames Mittel zur Störungsunterdrückung ist ein
Differentialempfänger. Das Signal und dessen Zusatzsignal
sind an die beiden Eingänge des Komparators angeschlossen. Der Komparator verstärkt die Differenz zwischen
den Eingängen und die Störungsimpulse werden ignoriert.
Signalverlust bei größeren Entfernungen.
Der Spannungsabfall bei langen Kabeln kann Ursache
dafür sein. Nicht nur die Stromversorgung des
Impulsgebers verringert sich, auch das hohe Signal ist
geringer und das niedrige Signal ist größer. Daher befindet
sich das daraus resultierende Signal außerhalb der geforderten Grenzwerte. Dies ist besonders bei 5-V-Anlagen
von Bedeutung, doch auch 12-V-Anlagen haben mit diesem Problem zu kämpfen.
Kupplungen oder elektrostatische Interferenzen
Die elektrischen Interferenzen können dank der entsprechend geeigneten Maßnahmen verringert werden. Die vom
Impulsgeber gesendeten Signale müssen über ein ordnungsgemäß geschirmtes Kabel, das nur an einem
Endpunkt geerdet ist, geleitet werden. Nicht geschützte
elektrische Leiter sind nur bei kurzen Entfernungen und in
Bereichen ohne Interferenzen ausführbar.
Kupplungen oder elektromagnetische Interferenzen
Diese Einflüsse in intensiven Wirkungsbereichen sind deutlich schwerer zu bekämpfen. Eine mögliche und normalerweise ausreichende Art des Schutzes ist die verdrillte paarweise Kabelverlegung. Die Induktionsspannungen der beiden Leiter egalisieren sich und heben sich auf.
Auswahl des Erdungspunkts
Bei der Auswahl des Erdungspunkts ist die folgende Regel
zu befolgen: Die Erdung darf nur an einem Punkt des
Stromkreises durchgeführt werden. Alle Punkte des
Systems, die geerdet werden müssen, sind direkt an diesen Punkt anzuschließen.
Verzerrte Impulse
Die Lärmentwicklung bei den langsamen Signalwechseln
kann Interferenzen und eine falsche Messwertablesung
verursachen. Diese Einflüsse können durch Einsatz einer
Schmitt-Trigger-Schaltung am Eingang des Zählers verhindert werden.
Durch diese Schaltung werden Änderungen von
Spannungswerten ignoriert, die unter denen der Hysterese
liegen.
Empfohlene Eingangsschaltung
Die nachfolgende Schaltung bietet eine hohe RauschUnempfindlichkeit und kann bei 50 kHz eingesetzt werden.
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TECHNISCHE HINWEISE
ANWEISUNGEN ZUR MECHANISCHEN INSTALLATION
Alle unsere Impulsgeber sind mit vorbelasteten
Kugellagern ausgerüstet. Die Nutzlebensdauer dieser
Kugellager hängt in erster Linie von der Belastung ab, die
auf die Encoderwelle wirkt. Die Minimierung dieser
Belastung ist eine sehr wichtige Voraussetzung, um eine
angemessene Nutzlebensdauer des Encoders zu gewährleisten. In keinem Fall dürfen die Axialkraft (Fa) und die
Radialkraft (Fr) der auf dem Wellenende wirkenden
Belastung die für die jeweilige Baureihe zulässigen
Grenzwerte überschreiten, nicht einmal als einmaliger
Ausnahmewert.
Um die Welle vor übermäßigen Belastungen zu schützen,
werden ja nach Art des Encoders und dessen Anwendung
verschiedene Lösungen vorgeschlagen:
Encoder
mit
Welle:
Verbindung
mit
Maschinenwellen
Wenn zwischen der Encoder- und Maschinenwelle eine
starre Verbindung besteht, können Falschausrichtungen
dieser Wellen hohe Belastungen der Lager verursachen.
Um dies zu vermeiden, müssen die Wellen über
Gelenkkupplungen verbunden werden, die vorhersehbare
Falschausrichtungen, Schwingungen und die mögliche
Axialverschiebung der Welle absorbieren kann.
Encoder mit Welle: Verbindung mit Messrädern,
Antriebsscheiben und Zahnrädern
Diese Bauteile können direkt an der Encoderwelle befestigt
werden, soweit keine Radiallasten entstehen, die über den
zulässigen Grenzwerten liegen. Andernfalls muss eine
Hilfswelle für die Aufnahme dieser Bauteile vorhanden
sein.
Wenn Messräder oder Messsysteme mit Zahnrad und
Zahnstange eingesetzt werden, ist es sehr gut möglich,
dass kein konstantes Spiel gewährleistet werden kann.
Daher muss ein flexibler Winkel zur Befestigung des
Encoders am Maschinenrahmen verwendet und so dessen
Verlagerung ermöglicht werden.
Encoder mit Hohlwelle
In den meisten Fällen werden diese an einer starren Welle
befestigt. In diesen Fällen darf der Baukörper des
Encoders niemals formsteif am Maschinengehäuse befestigt werden, sondern es ist einfach zu vermeiden, dass er
sich zusammen mit der Welle drehen kann. Dies kann
durch einen elastischen Flansch oder durch einen
Sperrzapfen sichergestellt werden.
BERÜHRUNGSSCHUTZ
Zur Erfüllung der EG-Maschinenrichtlinie müssen nach der
Installation des Encoders alle sich drehenden Teile wie
Wellen, Kupplungen, Räder, Schellen usw. gegen ungewollte Berührung während des Betriebs der Geräte
geschützt sein.
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