Hall-Effekt-Drehgeber für die Winkelerfassung

Der Autor: Dipl.-Ing. (Univ.) Georg Ackermann, Produktmanager Winkel- und Wegsensoren, Megatron

Mit ihrer kompakten und robusten Bauweise, ihrer Lebensdauer sowie der Zuverlässigkeit auch in rauen Umgebungen schließen die Hall-Effekt-Drehgeber der EcoTurn- und InfiniTurn-Reihe von Megatron eine Lücke zwischen den kostengünstigen Potentiometern und den teuren optischen Absolutwertgebern. Die auf dem Hall-Effekt basierende Messung arbeitet berührungslos, sodass der Drehgeber weniger verschleißanfällig ist als beispielsweise Potentiomenter auf der Basis von leitfähigen Kunststoffen. Megatron bietet sowohl kontaktlose, wellengeführte Winkelmesser als auch Systeme ohne mechanische Wellenanbindung an, die absolut verschleißfrei sind. Abhängig vom 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. Für die Sollwertvorgabe stehen Modelle mit verschiedenen Drehmomenten und optionalen Endanschlägen zur Verfügung.

Die unter der Marke EcoTurn zusammengefassten magnetischen Drehgeber von Megatron zeichnen sich durch ein robustes Kunststoffgehäuse aus. 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 unempfindlich gegenüber Vibrationen und Umwelteinflüssen. In IP65 ist die Sensorkapsel außerdem gegen das Eindringen von Schmutz und Wasser geschützt.

Zur EcoTurn-Familie zählen die Singleturn-Drehgeber der ENA22xx-Reihe im 22-mm-Gehäuse und die MAB25-Reihe mit einem Gehäusedurchmesser 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-Kunststoffgehäuse) oder alternativ den MAB22APM (22-mm-Aluminiumgehäuse), als kontaktlose Miniatur-Multiturn-Sensoren ohne Getriebe an, die die Anzahl der Umdrehungen miterfassen und abspeichern. Diese Messungen sind z.B. bei Antriebs- und Türsystemen erforderlich.

Zur mechanischen Anbindung an die Maschine gibt es die Winkelmesser in drei unterschiedlichen Gehäusetypen: Zur Auswahl stehen die Bushing-Version, die zur Befestigung mit einem Zentralgewinde aus Messing versehen ist, die Flansch-Version mit Präzisionskugellager sowie die Kit-Version, die ohne Welle und Lager auskommt. Bei dieser wird ein Dauermagnet mittels Halter auf der Maschinenwelle befestigt und der Sensorkörper an der Maschine festgeschraubt. Auf diese Weise lassen sich Winkel berührungslos und verschleißfrei messen. Standardmäßig können Wellendurchmesser von 4 bis 12 mm abgedeckt werden.

Die robusten und langlebigen EcoTurn-Winkelgeber sind programmierbar oder zum Einstellen per Hand erhältlich. Für die Kommunikation mit den marktüblichen Steuerungssystemen werden sie mit Spannungs- oder Stromausgang, mit SPI-, SSI-, PWM- oder inkrementellem Ausgang geliefert. Einsatzgebiete der ökonomischen EcoTurn-Drehgeber sind z.B. Geräte der Medizintechnik

Als InfiniTurn-Reihe vertreibt Megatron robuste Industriesensoren zur Winkelerfassung mit Aluminiumgehäuse und Präzisionskugellagern. Das Spektrum ist vielfältiger und reicht von 12-mm- bis hin zu 40-mm-Gehäusen. Winkelgeber der InfiniTurn-Reihe kommen bevorzugt im Anlagen- und Maschinenbau sowie in mobilen Maschinen zum Einsatz. Megatron bietet in der InfiniTurn-Familie folgende Modelle als Singleturn-Drehgeber im robusten Aluminiumgehäuse 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 bis 10° bzw. 0 bis 200 Umdrehungen umfasst und somit nicht nur Mehrwendelpotentiometer ersetzen kann, die in der Regel nicht mehr als 20 Umdrehungen detektieren. Der MAB22PM bietet sich auch für Linearmotoren und Spindelantriebe an, bei denen der Weg über die Welle gemessen wird. Mit dem MAB22PM bietet Megatron dazu eine kontaktlose, platzsparende und gleichzeitig wirtschaftliche Alternative.

Auch die InfiniTurn-Drehgeber erfassen Winkel mittels Hall-Effekt kontaktlos und mit langer Lebensdauer. Der MAB40 kann mit einem komplett abgedichteten Gehäuse in IP67 bezogen werden. Der MAB22H mit Hohlwelle arbeitet darüber hinaus lagerlos und somit verschleißfrei. Alle InfiniTurn-Modelle sind mit Spannungs- oder Stromausgang, mit SPI-, SSI-, PWM- oder inkrementellem Ausgang lieferbar. 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.

Megatron Elektronik GmbH & Co. KG

Putzbrunn/München

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Der Hall-Effekt im Video:

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