Cảm biến hành trình ASM – Đo vị trí và giám sát chuyển động của máy
Cảm biến hành trình ASM được sử dụng để xác định vị trí và quãng đường di chuyển của các bộ phận máy. Tín hiệu đo giúp hệ thống điều khiển theo dõi hành trình thực tế, kiểm soát điểm dừng và phát hiện sai lệch trong quá trình vận hành.
ASM là thương hiệu của Đức chuyên về công nghệ đo vị trí, góc quay và độ nghiêng. Với bài toán đo hành trình tuyến tính, hãng cung cấp nhiều giải pháp như cảm biến dây kéo, cảm biến từ giảo và cảm biến thước từ. Mỗi công nghệ phù hợp với một cách bố trí cơ khí và điều kiện làm việc khác nhau.
Các dòng cảm biến hành trình chính của ASM
Tùy vào nguyên lý hoạt động và ứng dụng, ASM cung cấp 4 dòng công nghệ chính:
Cảm biến hành trình dây rút (POSIWIRE®)
Nguyên lý: Sử dụng dây cáp thép không gỉ quấn quanh trục xoay encoder/biến trở. Khi thiết bị chuyển động kéo dây ra/thu dây vào, cảm biến sẽ chuyển đổi độ dài dây kéo thành tín hiệu điện.
Phạm vi đo: Rất rộng, từ nhỏ (0–1250 mm) đến rất lớn (lên tới 60,000 mm / 60 mét).
Mã sản phẩm phổ biến: WS10, WS12, WS19, WS21, WS60.
Ưu điểm: Dễ lắp đặt, kích thước gọn so với khoảng cách đo lớn, chịu rung động tốt.
Cảm biến hành trình từ tính / Tẩy từ (POSICHRON®)
Nguyên lý: Hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trở (Magnetostrictive) không tiếp xúc. Cảm biến phát hiện vị trí của con từ (Magnet) di chuyển dọc theo thanh đo.
Phạm vi đo: Lên đến 5,750 mm.
Mã sản phẩm phổ biến: PCFP25, PCST25.
Ưu điểm: Không tiếp xúc (không bị mài mòn cơ khí), độ bền cực cao, chống sốc/rung lên tới 50g, chuẩn bảo vệ lên tới IP68/IP69K.
Cảm biến góc quay & Vị trí (POSIROT® / POSIHALL®)
Nguyên lý: Đo góc quay tuyến tính 0-360 độ hoặc đa vòng (Multiturn) bằng công nghệ từ tính không tiếp xúc.
Ứng dụng: Đo góc mở của van, góc quay trục máy, khớp robot, tay cẩu.
Cảm biến nghiêng (POSITILT®)
Nguyên lý: Sử dụng công nghệ MEMS đo góc nghiêng 1 hoặc 2 trục.
Thông số kỹ thuật chung
Tín hiệu đầu ra (Output):
Analog: 0.5... 10V, 0 ... 10V, 4 ... 20 mA, biến trở (Potentiometer).
Digital / Fieldbus: SSI, CANopen, PROFIBUS, DeviceNet, Incremental (Encoder).
Độ tuyến tính (Linearity): Đạt từ 0.1 đến 0.01 F.S.
Cấp bảo vệ: IP65, IP67, IP68 / IP69K (chống nước, bụi, dùng được trong môi trường khắc nghiệt hoặc ngập nước).
cảm biến hành trình dây kéo ASM WS10SG-1250-R5K-L10-SB0-M12
ASM WS10SG-1250-R5K-L10-SB0-M12 là cảm biến hành trình dây kéo, dùng để đo vị trí và độ dịch chuyển tuyến tính của cơ cấu máy, thuộc dòng POSIWIRE của ASM – Đức.
| Thành phần mã | Ý nghĩa |
|---|---|
| WS10SG | Dòng cảm biến đo vị trí bằng dây kéo |
| 1250 | Phạm vi đo 0–1.250 mm |
| R5K | Theo cách ký hiệu: biến trở 5 kΩ; cần xác nhận bằng nhãn hoặc tài liệu riêng vì catalogue tiêu chuẩn tra được liệt kê R1K |
| L10 | Độ tuyến tính ±0,10% toàn thang, tương ứng ±1,25 mm với thang 1.250 mm |
| SB0 | Đầu dây đo dạng kẹp dây – cable clip |
| M12 | Giắc kết nối M12; catalogue dòng WS10SG ghi loại 8 chân |
Từ chuyển động cơ khí đến tín hiệu phản hồi vị trí
Trong máy tự động, lệnh điều khiển chuyển động và vị trí thực tế của cơ cấu có thể khác nhau do tải, độ rơ hoặc sự cố truyền động. Cảm biến hành trình ASM cung cấp dữ liệu phản hồi để bộ điều khiển biết cơ cấu đã di chuyển đến đâu.
Khác với công tắc hành trình chỉ xác nhận một vị trí giới hạn, cảm biến đo hành trình có thể cung cấp giá trị vị trí trong suốt phạm vi đo. Dữ liệu này hỗ trợ hiển thị hành trình, thiết lập điểm dừng hoặc điều khiển chuyển động khi kết hợp với hệ thống phù hợp.
Tùy model và cấu hình đặt hàng, cảm biến có đặc tính điện và giao diện tín hiệu khác nhau. Vì vậy, cần đối chiếu đúng tài liệu của mã sản phẩm trước khi đấu nối với PLC hoặc bộ hiển thị.
Các công nghệ đo hành trình ASM
Cảm biến hành trình dây kéo ASM POSIWIRE
Cảm biến dây kéo sử dụng một sợi dây đo nối với bộ phận chuyển động. Khi cơ cấu dịch chuyển, dây được kéo ra hoặc thu vào trong thân cảm biến. Chuyển động này được bộ phận đo bên trong chuyển đổi thành tín hiệu vị trí.
ASM POSIWIRE, với các model mang ký hiệu WS, phù hợp với những vị trí có thể gắn thân cảm biến cố định và nối đầu dây vào cơ cấu cần theo dõi. Thiết kế này thuận tiện cho bài toán đo hành trình dài nhưng không có nhiều không gian để lắp một thước đo chạy dọc toàn bộ hành trình.
Khi lắp đặt, dây đo cần chuyển động đúng hướng, tránh cọ xát và không bị kéo vượt phạm vi cho phép. Cơ cấu thu dây cũng cần được bảo vệ khỏi thao tác thả dây đột ngột.
Cảm biến vị trí từ giảo ASM POSICHRON
Dòng ASM POSICHRON sử dụng nguyên lý từ giảo để xác định vị trí của nam châm đo dọc theo phần tử cảm biến. Quá trình đo không cần tiếp xúc cơ khí giữa nam châm vị trí và phần tử đo.
Giải pháp này phù hợp với cơ cấu chuyển động tuyến tính cần theo dõi vị trí liên tục và hạn chế hao mòn tại bộ phận đo. Khả năng tích hợp phụ thuộc vào kiểu cảm biến, kết cấu cơ khí và điều kiện vận hành của từng ứng dụng.
Cảm biến thước từ ASM POSIMAG
ASM POSIMAG sử dụng đầu đọc kết hợp với băng từ để xác định chuyển động tuyến tính. Băng từ được bố trí dọc hành trình, còn đầu đọc di chuyển tương đối với băng từ.
Cấu trúc này phù hợp với bàn trượt, cơ cấu dẫn hướng và hệ thống định vị có không gian lắp băng từ. Khoảng cách đầu đọc, độ thẳng của bề mặt lắp và cách bảo vệ băng từ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đo.
Ứng dụng của cảm biến hành trình ASM trên thiết bị
Ở bàn nâng và cơ cấu nâng hạ, cảm biến cung cấp thông tin về chiều cao hoặc vị trí nâng. Người vận hành có thể theo dõi hành trình trên màn hình, trong khi bộ điều khiển sử dụng dữ liệu để quản lý các vị trí làm việc.
Trên máy ép và cơ cấu chấp hành tuyến tính, tín hiệu vị trí hỗ trợ giám sát quá trình tiến, lùi và xác nhận cơ cấu đạt vị trí yêu cầu. Việc lựa chọn cảm biến cần xét thêm rung động, tốc độ chuyển động và khả năng bảo vệ trước tác động cơ khí.
Trong hệ thống vận chuyển và cấp liệu, cảm biến hành trình ASM có thể theo dõi vị trí của bàn chuyển, xe trượt hoặc cơ cấu đẩy. Dữ liệu phản hồi giúp phối hợp các bước chuyển động trong chu trình máy.
Đối với hệ thống thử nghiệm, cảm biến được sử dụng để ghi nhận độ dịch chuyển của cơ cấu hoặc mẫu thử. Độ chính xác, độ phân giải và tốc độ cập nhật phải phù hợp với yêu cầu thu thập dữ liệu.
Chọn đúng cảm biến hành trình ASM cho máy đang sử dụng
| Nội dung cần kiểm tra | Ý nghĩa khi lựa chọn |
|---|---|
| Phạm vi đo | Phải bao phủ hành trình thực tế và khoảng dự phòng cần thiết |
| Công nghệ đo | Quyết định cách bố trí dây kéo, nam châm hoặc băng từ |
| Tín hiệu đầu ra | Cần tương thích với ngõ vào của bộ điều khiển |
| Nguồn cấp | Phải đúng yêu cầu của model |
| Độ chính xác và độ phân giải | Cần đáp ứng dung sai vị trí của máy |
| Tốc độ chuyển động | Phải nằm trong giới hạn làm việc của cảm biến |
| Điều kiện môi trường | Xem xét bụi, nước, nhiệt độ và rung động |
| Kích thước, đầu nối | Ảnh hưởng khả năng lắp thay thế và đấu dây |
Khi thay thế cảm biến hành trình ASM, cần giữ đầy đủ mã đặt hàng trên nhãn. Hai cảm biến cùng dòng hoặc cùng phạm vi đo vẫn có thể khác tín hiệu, nguồn cấp, đầu nối và đặc tính đo.
Giá trị thực tế khi giám sát được hành trình
Cảm biến hành trình ASM giúp kỹ thuật viên quan sát chuyển động bằng dữ liệu vị trí thay vì chỉ dựa vào trạng thái chạy hoặc dừng. Khi hành trình không đạt yêu cầu, thông tin phản hồi hỗ trợ khoanh vùng nguyên nhân ở cơ cấu truyền động, phần điều khiển hoặc điều kiện tải.
Để đạt hiệu quả, cảm biến cần được chọn đúng cấu hình, lắp chắc chắn và kiểm tra giá trị đo trên toàn hành trình sau khi cài đặt. Đây là cơ sở để hệ thống phản hồi vị trí ổn định và phục vụ tốt công tác vận hành, bảo trì máy.
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT
Địa chỉ: 331/70/36J Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, TP HCM, Việt Nam
Sales4: 0938.804.977
Email: sales4@hoangthienphat.com
Trang web : https://dailythietbidietkhuan.com/
Trang web: http://cungcapthietbivn.com/
