Elektrische Linearantriebe sind unverzichtbare Schlüsselkomponenten in vielen intelligenten Geräten, in der industriellen Automatisierung und in mechanischen Geräten. Sie können eine präzise lineare Bewegung liefern und werden in medizinischen Geräten, in der Lagerhaltung und Logistik, in landwirtschaftlichen Maschinen und in vielen anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Das wahre Potenzial eines Linearantriebs kann jedoch nur dann ausgeschöpft werden, wenn wir verstehen, wie man die Position eines Linearantriebs genau steuert. Dieser Artikel soll ein tieferes Verständnis für den Prozess der Steuerung der Position eines Linearantriebs mit einem Potentiometer vermitteln.
Funktionsprinzip eine elektrische Linearantrieb
Das grundlegende Arbeitsprinzip eines Linearantriebs ist einfach - durch Umschalten der positiven und negativen Pole einer Gleichstromquelle kann der Linearantrieb zum Ausfahren und Einfahren angetrieben werden. Wenn jedoch eine genauere Positionssteuerung erforderlich ist, ist es notwendig, die integrierte Positions-Rückkopplungsschaltung des Linearantriebs zu nutzen. Typischerweise ist ein Linearantrieb mit einem 10K Ohm Potentiometer ausgestattet, und durch Messung des Ausgangswiderstands oder der Spannung des Potentiometers kann die aktuelle Position des Linearantriebs genau ermittelt werden. Lassen Sie uns zwei gängige Steuerungsmethoden im Detail diskutieren.
Positionssteuerung basierend auf Widerstandsmessung
Der elektrische Linearantrieb hat ein fünfadriges Kabel, wobei die roten und schwarzen Linien sind zwei Stromleitungen de Linearantrieb, und die weißen, blauen und gelben Drähte sind die drei Ausgangsdrähte des Potentiometers. Die blauen und gelben Drähte sind mit den beiden Anschlüssen des Potentiometers verbunden, es ist ein fester Widerstandswert. Wenn sich der Linearantrieb bewegt, ändert sich der Widerstandswert zwischen den Ausgangsleitungen entsprechend. Auf diese Weise können wir durch Messen des Widerstandswerts die entsprechende Bewegungsposition des Linearantriebs ermitteln. Wenn die Linearantrieb nach außen ausgefahren ist, der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem blauen Kabel nimmt entsprechend abnehmen, und der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem gelben Kabel wird entsprechend zunehmen. Wenn die Linearantrieb nach innen eingefahren ist, der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem blauen Kabel erhöht sich entsprechend, und der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem gelben Drähten wird entsprechend abnehmen.
Zum Beispiel, Ein Linearantrieb mit einem Hub von 200 mm und einem eingebauten Potentiometer von 10K Ohm.
Wenn der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem gelben Kabel 0,8K Ohm beträgt und der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem blauen Kabel 9,2K Ohm beträgt, befindet sich der Linearantrieb in der 0 mm Position.
Wenn der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem gelben Kabel 4,5K Ohm beträgt und der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem blauen Kabel 5,5K Ohm beträgt, erstreckt sich der Linearantrieb auf die 100mm Position.
Wenn der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem gelben Kabel 9,1K Ohm beträgt und der Widerstandswert zwischen dem weißen und dem blauen Kabel 0,8K Ohm beträgt, hat der Linearantrieb den maximalen Hub von 200 mm erreicht.
Durch die Echtzeitüberwachung der Änderungen dieser Widerstandswerte können wir die Bewegungsposition des Linearantriebs genau steuern. Diese widerstandsbasierte Erkennungsmethode ist einfach und praktisch und hat ein breites Anwendungsspektrum.
Positionssteuerung basierend auf dem Spannungsverhältnis
Zusätzlich zur Messung des Widerstands können wir die Position des Linearantriebs auch genau steuern, indem wir das Spannungsverhältnis zwischen den weißen und gelben Kabeln regulieren.
Zunächst wird eine Gleichspannung an den blauen Drahtanschluss (positiv +) und den gelben Drahtanschluss (negativ -) angelegt. Dann wird das Verhältnis der Spannung zwischen dem weißen Draht und dem gelben Draht zur Eingangsspannung gemessen, um die entsprechende Bewegungsposition des Linearantriebs zu ermitteln.
Zum Beispiel, Ein Linearantrieb mit einem Hub von 200 mm und einem eingebauten Potentiometer von 10K Ohm. Legen Sie eine DC 12V Eingangsspannung an den blauen Drahtanschluss (+) und den gelben Drahtanschluss (-) an.
Wenn die gemessene Spannung zwischen dem weißen und dem gelben Kabel 1V beträgt, befindet sich der Linearantrieb in der 0 mm Position.
Wenn die gemessene Spannung zwischen dem weißen und dem gelben Kabel 5,5V beträgt, erstreckt sich der Linearantrieb auf die 100mm Position.
Wenn die gemessene Spannung zwischen dem weißen und dem gelben Kabel 11V beträgt, hat der Linearantrieb den maximalen Hub von 200 mm erreicht.
Diese auf dem Spannungsverhältnis basierende Steuerungsmethode ist ebenfalls einfach und praktisch. Durch die Überwachung des Verhältnisses zwischen der weiß-gelben Spannung und der Eingangsspannung können wir ebenfalls genaue Positionsinformationen des Linearantriebs erhalten.
Diese beiden Steuerungsmethoden haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die Widerstandserkennungsmethode ist einfach zu handhaben, erfordert jedoch vorherige Kenntnisse der Widerstandsparameter des Potentiometers. Die Spannungsverhältnismethode erfordert keine Kenntnisse der Potentiometerparameter, muss jedoch eine zusätzliche feste Spannungsquelle bereitstellen. In praktischen Anwendungen kann das geeignete Schema basierend auf spezifischen Anforderungen ausgewählt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir unabhängig davon, welche Steuerungsmethode angewendet wird, durch die sinnvolle Nutzung der integrierten Positionsrückkopplungsschaltung des Linearantriebs eine präzise Steuerung der Bewegungsposition des Linearantriebs erreichen können. Dies bietet eine zuverlässige Lösung für die Entwicklung verschiedener intelligenter Geräte, industrieller Automatisierung und mechanischer Ausrüstung.
Indem wir zwei gängige Positionssteuerungsmethoden teilen, hoffen wir, dass dies eine Inspiration für Ihre Forschung und Entwicklung in verwandten Bereichen sein wird. Bleiben Sie auf unserem Blog dran, um weitere Einblicke in die Welt der Linearaktuatoren und anderer Spitzentechnologien zu erhalten.
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