Společnost ASM vyvinula novou řadu polohových senzorů POSITAPE®, které k měření již nepoužívají klasické lanko, ale flexibilní tenký pásek z nerezové oceli. Polohové senzory s ocelovým páskem poskytují dlouhou životnost a jsou ideální pro aplikace, ve kterých měření probíhá kvůli omezenému prostoru po kladkách, ať už jde pouze o jednu nebo více kladek umístěných vedle sebe či proti sobě. Senzory POSITAPE® nabízí výstup 0-10 V, 4–20 mA, SSI a CAN BUS výstupy jako inkrementální enkodér a jsou vhodné pro použití jak v přístrojových aplikacích, tak těžkých průmyslových podmínkách.
Design polohových senzorů POSITAPE®
Senzory pro speciální použití v drsném prostředí a stísněných prostorech, musí mít kompaktní úzké axiální provedení. Pro tyto aplikace polohové senzory POSITAPE® nabízejí zřetelné výhody. Robustní senzory POSITAPE® se skládají z pouzdra s integrovanými čističi prachu, konektoru a pohyblivého měřicího ocelového pásku s brzdným prvkem. Základními vnitřními komponenty senzorů jsou buben, plochá pružina a magnetický absolutní víceotáčkový enkodér s úpravou signálu. Tažný prvek tvoří plochá pružina, která je spojena koaxiálně s bubnem nebo je do něj integrována. Axiální šířka pouzdra páskového senzoru POSITAPE® může být snížena díky tomu, že je páska spirálovitě navinuta na bubnu v jedné radiální úrovni, jako archimédova spirála, vrstva po vrstvě bez mezer, a ne axiálně vedle sebe.
Nevýhodou tohoto designu by sice mohla být skutečnost, že obvod pohybu o úhel 360° roste s každým návinem tzn. zvyšuje průměr bubnu, ale tento efekt byl u POSITAPE® odstraněn použitím elektroniky. Pro přesné definování délky rozvinutého měřicího pásku, senzor používá elektroniku, která přiřazuje (ne vždy stejnou) délku pásku definovanému úhlu natočení bubnu, a to s přihlédnutím k momentálnímu počtu vinutí. Tak je skutečný rozsah měření definován elektronickou linearizací
1. Klip měřicí pásky
2. Brzdný prvek pásku
3. Měřicí páska
4. Otvor pro pásku s čističi prachu
5. Čistič prachu
6. Kryt enkodéru
7. Kryt s těsněním
8. Otvory pro montáž
9. Otvory pro šrouby
10. Konektor – možnost otočení o 90°
11. Šroubovací otvory pro montážní svorky
12. Absolutní magnetický víceotáčkový enkodér
13. Kryt bubnu s vývodem pro vodu
14. Buben
15. Kryt pružiny
16. Plochá pružina
17. Kryt s těsněním
Proč polohové senzory POSITAPE®?
Limity lankových senzorů
Použití lankových polohových senzorů v náročných podmínkách je omezeno životností lanka. Pokud lanko musí být vedeno přes jednu nebo více kladek, kvůli omezenému prostoru, stávají se z kladek přímo „zabijáci lanek“, kteří životnost lanka extrémně redukují, proto je lepší, vyhnout se použití kladek obzvláště v aplikacích, ve kterých je kladen důraz na bezpečnost.
Naopak senzory s ocelovým páskem POSITAPE® je možné použít i v kombinaci s kladkami, aniž by byla omezena životnost senzoru.
Měřicí ocelový pásek
Alternativou k měření lankem je měření pomocí výsuvného ocelového pásku, který je navinut na buben připojený k snímači úhlu. Značky umístěné na měřicím pásku standardních polohových senzorů, například pravidelné proděrování, mohou být čidlem zaznamenány a přepočítány na přesnou polohu. Pokud se určité části pásku mechanicky liší v důsledku perforace, prohnutí, ozubení nebo tisku na povrchu pásku, jsou vystaveny intenzivnímu mechanickému opotřebení, nevydrží četná rozvinutí a zavinutí a mají proto značně sníženou životnost.
Naopak velmi tenký pásek senzorů POSITAPE® vyrobený z extrémně pevné nerezové oceli a bez jakéhokoliv mechanického značení nabízí velmi dlouhou životnost. U polohových senzorů POSITAPE® je délka pásku definovaná pomocí analogového nebo digitálního úhlového snímače, jako je například potenciometr nebo enkodér.
Tento úhlový snímač je přímo spojen s bubnem a měří úhel otočení bubnu, na kterém je pásek navinut. Měřicí páska zůstává nezměněna, tj. bez perforace nebo prohnutí, a proto nemůže být poškozena ani zničena mechanickým namáháním. Pokud by měřicí páska byla poškozena vnějšími vlivy, jako je např. ohýbání nebo zářezy, bude její životnost stále podstatně delší, a to i při použití více kladek, než v případě lanka.