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  • Wie funktioniert die AMT-Produktreihe kapazitiver Drehgeber im Vergleich zu standardmäßigen optischen Drehgebern?

    In einem optischen Drehgeber werden sehr kleine LEDs eingesetzt, um Licht in bestimmten Intervallen durch eine Scheibe mit Kerben zu übertragen. Diese Intervalle bestimmen die Auflösung des Drehgebers. Sobald das Licht durch die Kerben hindurchscheint, empfangen lichtempfindliche Empfänger das Signal und senden es als Positionsdaten weiter.


    AMT-Zeitkonstantendiagramm

    In ähnlicher Weise können AMT-Drehgeber beschrieben werden. Doch anstelle Licht über LEDs zu übertragen, wird ein elektrisches Feld übertragen. An der Stelle einer optischen Platte befindet sich ein Leiterplattenrotor mit einem sinusförmigen Metallspurmuster, das das elektrische Feld moduliert. Das Empfangsende des modulierten Signals wird dann an den Sender zurückübertragen, wo es über eine proprietäre anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) mit dem Original verglichen wird. Die Leistung der ASIC wird in vielen AMT-Produkten durch die Verkupplung einer integrierten MCU erhöht. Aufgrund dieser Konstruktion ermöglicht der kapazitive AMT-Drehgeber einen wesentlich höheren Bereich an Genauigkeit und Flexibilität im Vergleich zu anderen Drehgebern auf dem Markt. Die Rotorleiterplatte ist für eine hohe Auflösung der Position ausgelegt. Dank dieser hohen Auflösung können ASIC und MCU rechnerisch eine große Reihe endgültiger Auflösungen ableiten, die der Kunde als Lösung festlegen kann. Da die Auflösungsauswahl in der ASIC und MCU erfolgt, muss der Kunde nur eine Teilenummer kaufen, er erhält jedoch ein Produkt, das viele Auflösungen liefern kann.


    AMT-Zeitkonstantendiagramm
  • Sind am System Änderungen erforderlich, um von einem optischen zu einem kapazitiven Drehgeber zu wechseln?

    Die Ausgangssignal-Wellenformen eines kapazitiven AMT-Drehgebers umfassen die Eigenschaften beliebiger optischer Drehgeber, daher sollte der Übergang nahtlos verlaufen. Alle AMT-Drehgeber weisen Quadratur-A/B-Signale sowie einen Nullimpuls auf. Es gibt logische 5-Volt-Wellenformen, die 90 Grad außer Phase sind, um die Drehrichtung anzuzeigen.

    Tatsächlich kann ein kapazitiver AMT-Drehgeber noch weniger externe Schaltung erfordern als ein optischer Drehgeber. Viele Drehgeber verwenden einen unbeschalteten Kollektorausgang, der den Ausgangstransistorkollektor potenzialfrei hinterlässt (weder hoch noch niedrig). Zum Betreiben des Drehgebers benötigen Sie einen Pull-up-Widerstand, um das Signal zur Versorgungsspannung zu ziehen. Dann wird der Ausgang aktiv und das Signal wird nach unten gezogen, um die Ausgangsimpulse ein- und auszuschalten und die erwarteten Rechteckwellen zu erzeugen. Sämtliche kapazitiven AMT-Drehgeber verwenden ein CMOS-Push-Pull-Laufwerk, das für die erwarteten Rechteckwellen keinen externen Schaltkreis benötigt. Der zusätzliche Vorteil eines CMOS-angetriebenen Ausgangs ist die Kompatibilität mit allen beliebigen Eingangstypen.

  • Welche Arten von Drehgebern werden in der AMT-Produktlinie angeboten?

    Derzeit haben wir einen Standard-Inkrementaldrehgeber, einen Absolut-Drehgeber und einen Kommutierungsdrehgeber für bürstenlose Gleichstrommotoren im Angebot. Alle Drehgeber umfassen Quadratur-A/B-Signale mit Nullimpulsen. Drehgeber werden in radialen und axialen Konfigurationen und mit verschiedenen Leitungstreiber-Optionen angeboten.

  • Wie hält die AMT-Serie Staub, Schmutz und rauen Umgebungsbedingungen stand?

    Die AMT-Drehgeberserie ist dank der zugrunde liegenden Technologie recht robust. Optische Drehgeber haben zwei Hauptnachteile: Haltbarkeit und Lebensdauer. Eine optische Platte besteht in der Regel aus Glas, das sehr vorsichtig behandelt werden muss und bei Schock oder Vibration keine hohe Widerstandsfähigkeit hat. Darüber hinaus wird das Signal beeinträchtigt, wenn Schmutz oder Partikel auf die Platte geraten und das Lichtsignal stören. Des Weiteren sind LEDs innerhalb eines optischen Drehgebers anfällig dafür, mit der Zeit durchzubrennen.

    AMT-Drehgeber weisen keine derartigen Probleme auf. Da bei ihnen kapazitive Technologie eingesetzt wird, sind keine LEDs oder Sichtlinie nötig. Solange der Leiterplattenrotor sich frei drehen kann, geht das elektrische Feld von der Sendeseite auf die Empfangsseite über, unabhängig von nicht-leitenden Partikeln, die möglicherweise dazwischen liegen. Dies bedeutet, dass Staub, Schmutz, Ruß oder so ziemlich alles, was man in einer industriellen Umgebung findet, keine Auswirkung auf einen AMT-Drehgeber haben.

    Ohne die Notwendigkeit für eine Glasplatte, die ein optischer Drehgeber verwenden würde, ist der AMT-Drehgeber wesentlich haltbarer. Ein Fall, Schock oder eine Vibration hat eine geringere Wirkung. Weitere Informationen zu Schock- und Vibrationstests stehen auf den AMT-Datenblättern zur Verfügung.

  • Arbeitet die AMT-Serie in Flüssigkeiten wie Getriebeöl?

    Ein AMT-Drehgeber kann in eine nicht-leitende Flüssigkeit wie Getriebeöl eingetaucht werden und läuft problemlos weiter. Optische Drehgeber arbeiten nicht in Öl, weil das Licht blockiert oder zwischen Übertragungs- und Empfangsseite verzerrt wird. Dieser Fehler ist darauf zurückzuführen, dass bei einem optischen Drehgeber eine Sichtlinie erforderlich ist. Da der kapazitive AMT-Drehgeber keine Sichtlinienoptik nutzt und sich auf ein elektromagnetisches Feld stützt, eignet er sich ideal für Motor- oder Getriebebaugruppen, bei denen das gesamte Gerät durch Öl abgedichtet werden muss. Viele Hersteller optischer Drehgeräte bieten eine Dichtung für die Welle an, um das Eindringen von Öl in den Drehgeber zu verhindern. Doch diese Lösung führt zu einem weiteren potenziellen Fehler aufgrund von Verschleiß im Laufe der Zeit.

  • Ich habe Probleme mit einem Drehgeber der Serie AMT10 und einem Schrittmotor. Warum?

    Der Drehgeber der Serie AMT10 verwendet die gleiche proprietäre ASIC für alle AMT-Produkte, wird jedoch bei der absoluten Positionsverfolgung nicht durch eine MCU unterstützt. Um das Fehlen einer absoluten Positionsverfolgung auszugleichen, wird ein Hall-Effekt-Sensor für den Nullimpuls des Drehgebers eingesetzt. Ohne den Hall-Effekt-Sensor würde der Drehgeber 8 Nullimpulse pro Umdrehung abgeben. Dies ist auf die sinusförmigen Wellenformen zurückzuführen, die auf die Drehgeber-Rotorplatte geätzt wurden; es gibt 8 Wellenlängen oder Lambdas (λ). Die Drehgeber-Serie AMT10 interpretiert ihre Drehbewegung auf der Basis der kapazitiven Sensoren mit 8 Zyklen oder Lambdas pro Umdrehung. Um den Nullimpuls zu erzeugen, wird das Hall-Effekt-Signal mit dem nächstgelegenen Wellenimpuls über Gatter verknüpft, um einen einmaligen Nullimpuls statt eines achtmaligen zu erzeugen.

    Wenn der Drehgeber auf einem Motor mit einem starken magnetischen Streufeldfluss montiert ist, ist eine Beeinträchtigung des Nullimpulses möglich. Wenn das starke Magnetfeld auf dem Motor größer ist als 40 Gauss (in der Regel Schrittmotoren), könnte es den Hall-Effekt-Sensor beeinflussen. Dadurch wird die Über-Gatter-Verknüpfung der acht Wellenlängenimpulse beeinträchtigt und man könnte entweder mehr oder weniger Nullimpulse pro Umdrehung erhalten als erwartet.


    AMT-Zeitkonstantendiagramm

    In diesem Fall kann ein Drehgeber der Serie AMT10 ohne magnetischen Hall-Effekt-Sensor erworben werden. Bei dieser Konfiguration tritt der Nullausgang des Drehgebers 8 Mal pro Umdrehung auf, da es kein Halleffekt-Sensor-Gating gibt, wie oben gezeigt. Als Alternative zur Serie AMT10 nutzt die Inkrementaldrehgeberserie AMT11 der nächsten Generation eine Onboard-MCU zum Erzeugen des Nullimpulses; dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Benutzer den Nullimpuls in jeder Winkelstellung einstellen kann.

  • Ich habe einige Probleme mit Rauschen, das meine Gebersignale beeinträchtigt. Was soll ich tun?

    Bei einigen Anwendungen kann Rauschen über die Verkabelung in den AMT-Drehgeber eindringen. Um diesem Rauschen entgegenzuwirken, sollte der Anwender eine ordnungsgemäße Erdung an allen Standorten gewährleisten. Wenn Rauschen eindringt, sollte der Benutzer versuchen, ein abgeschirmtes Kabel zu verwenden. Der Kabelschirm darf an der Treiberseite nicht geerdet sein. Dann kann die Drehgebererde genutzt und auf der Motorseite geerdet werden. Wenn der Motorrahmen von der Treibermasse getrennt werden muss, kann der Drehgeber kapazitiv über einen kleinen Elektrolytkondensator geerdet werden. Hält das Rauschen an, bietet CUI Versionen mit einem differenziellen Leitungstreiber, der ideal für laute Umgebungen und lange Kabellängen geeignet ist. Derzeit werden die Drehgeberserien AMT11 und AMT31 mit verschiedenen Differenzleitungstreiber-Ausgangskonfigurationen für inkrementelle und Kommutierungsausgänge angeboten.

  • Kann ich einen AMT-Drehgeber mit Kleber statt mit Schrauben montieren?

    Bei der Montage eines AMT-Drehgebers an einem Standort, an dem nicht gebohrt werden kann, kann ein Klebstoff verwendet werden. Jede Art von Klebstoff oder Epoxy für den Einsatz mit Kunststoff reicht aus. Man sollte bei dieser Methode jedoch etwas mehr Zeit auf die richtige Ausrichtung aufwenden, da sie nicht sehr leicht rückgängig gemacht und angepasst werden kann.

  • Sie erwähnten zuvor, dass der Drehgeber auf eine Grundauflösung eingestellt ist. Aber wie kann ich meine endgültige Auflösung aus der großen Auswahl an Optionen auswählen?

    Drehgeber der Serie AMT10:

    Jeder AMT10 Drehgeber hat einen 4 Positions-DIP-Schalter auf der Rückseite. Dadurch kann der Anwender durch einfaches Einstellen der eingeschalteten Schalter aus 16 Auflösungen auswählen. Die Tabelle von Lösungsoptionen entnehmen Sie bitte dem Datenblatt der Serie AMT10.

    Drehgeber der Serie AMT20:

    Die Auflösung dieses Drehgebers lässt sich über SPI oder noch leichter mit dem AMT20 Demo Board programmieren. Die Einstellung der Drehgeberauflösung über das Demo-Board erfolgt ganz einfach über ein paar wenige Tastaturanschläge. Weitere Informationen zur Verwendung von SPI mit dem Drehgeber der Serie AMT20 entnehmen Sie bitte dem Datenblatt der Serie AMT20.

    Drehgeber der Serie AMT11 und AMT31:

    Die Programmierung der Drehgeber der Serie AMT11 und AMT31 ist mit der AMT Insight™ PC Software sehr einfach. Mit der AMT Insight™ Anwendung können Sie die inkrementelle Auflösung sowie die Motorpolpaare und die Drehrichtung für AMT31Kommentierungsdrehgeber ganz einfach auswählen. Nicht sicher, welche Auflösung Sie benötigen? Die AMT Insight™ Anwendung unterstützt Sie bei der Entscheidung anhand von Wellenformdiagrammen und berechneten Impulsbreitenwerten, die sich automatisch an die Auswahl einer Auflösung anpassen. Ein AMT-Programmierkabel ist erforderlich.

    Sämtliche AMT-Drehgeber können mit beliebigen verfügbaren Auflösungen vorkonfiguriert bestellt werden.

  • Wie wird die Positionsgenauigkeit bestimmt?

    Dreht sich ein Drehgeber mit nahezu konstanter Geschwindigkeit, hat der Ausgang keinen Fehler. Dies liegt an einem Design, das etwas integriert, was am besten als gleitender Durchschnitt beschrieben wird. Dieser Durchschnitt trägt zur Stabilisierung durch eine Verringerung der Anzahl von Proben bei, um eine Ausgabe zu erzeugen. Bei der Drehung der Welle wird die aktuelle Position mit einer vorbestimmten Rate abgetastet und die Geschwindigkeit jedes Mal abgeleitet. Diese aktuelle Geschwindigkeit wird in einem Register in der ASIC gespeichert und dazu zur Erzeugung der Ausgangssignale genutzt. Während der Drehgeber sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, gibt es keinen Fehler ... doch wenn die Beschleunigung eingeleitet wird, verursacht dies eine leichte Latenzzeit beim Abtasten und Neuberechnen der Geschwindigkeit durch den Drehgeber. Der durch diese Latenz verursachte Wert wird als Positionsgenauigkeit ausgedrückt und in Grad gemessen. Da die ASIC die Änderungen in der Geschwindigkeit misst, misst sie auch den vorherigen Fehlerwert und verwendet diesen als Ausgleich in der nächsten Korrektur. All dies geschieht sehr schnell; die Genauigkeit für die AMT-Drehgeber beträgt in der Regel nur etwa ±0,2 Grad; die genauen Zahlen entnehmen Sie bitte den Drehgeber-Datenblättern.

  • Haben Sie Videos, die zeigen, wie man einen AMT-Drehgeber montiert?

    Ja, es gibt einige Lehrvideos:

 
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