Know-how von Digi-Key

Drehgeber-Technologien verständlich erklärt

11. Oktober 2019, 10:41 Uhr   |  Nicole Wörner


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Optische vs. mechanische vs. magnetische Drehgeber

Digi-Key Electronics
© Digi-Key Electronics

Die sechzehn Binärzustände eines absoluten Drehgebers mit vier bit

Optische Drehgeber haben den Vorteil, dass sie die höchste Auflösung aller Arten von Drehgebern haben. Aufgrund ihres Preises eignen sie sich für kostengünstige Low-End-Anwendungen. Die negative Seite ist, dass sie oft sperrig sind.
Bei mechanischen Drehgebern wird eine rotierende Scheibe mit konzentrischen Ringen mit den gleichen Mustern wie bei optischen Drehgebern verwendet. Auf den Ringen befinden sich Muster aus leitenden und nichtleitenden Bereichen.

Fest angebrachte Federkontakte gleiten über die rotierende Scheibe und haben Kontakt mit jedem der Ringe und wirken so als Schalter. Wenn der Kontakt über einen leitenden Bereich gleitet, wird ein Kontakt hergestellt bzw. unterbrochen, wenn er über einen nicht leitenden Bereich gleitet. So entsteht für jeden Ring ein digitales Muster. Ein Problem, das bei mechanischen Drehgebern auftreten kann, ist ein Rauschen durch das Anstoßen der Kontakte. Das Rauschen kann durch Tiefpassfilter oder durch Software, die nach einem Anstoßen den Zustand des Ausgangs ermittelt, eliminiert werden. Mechanische Drehgeber sind im Allgemeinen die preisgünstigsten Modelle. Sie werden als Bedienelemente auf Frontplatten von elektronischen Geräten eingesetzt und ersetzen dort Potenziometer.

Bei Drehgebern auf Magnetbasis wird ein kreisförmiger Magnet mit mehreren Polen verwendet. Die sich abwechselnden magnetischen Nord- und Südpole werden von Hall-Sensoren oder magnetoresistiven Sensoren erfasst und generieren elektrische Quadraturausgaben, wenn sich der Magnet dreht. Magnetische Drehgeber sind wie optische Drehgeber kontaktlos und können bei höheren Geschwindigkeiten und über längere Zeit als Drehgeber mit mechanischen Kontakten eingesetzt werden.

Digi-Key Electronics
© Bild: Digi-Key Electronics

Bild 4: Drehgeber mit Hohl- oder Sacklochwelle werden an Motoren oder anderen elektromechanischen Maschinen angebracht.

Verwendung von Drehgebern

Aufgrund der elektromechanischen Natur des Drehgebers ist es erforderlich, dass er mit mechanischen Vorrichtungen oder dem Benutzer interagiert. Wenn Drehgeber als Steuerelemente in elektronischen Geräten eingesetzt werden, haben sie eine solide Welle und sind normalerweise auf einer Steuertafel mit einer entsprechenden Buchse und dazugehörigem Material angebracht.

Es sind Modelle mit Rasten verfügbar, die beim Drehen des Drehgebers ein mechanisches Klicken erzeugen, sodass der Benutzer ein haptisches Feedback erhält, wenn sich die Welle bewegt. Es sind auch Modelle mit Schalter erhältlich, bei denen durch Drücken auf die Welle ein temporärer Kontakt erzeugt wird.
Drehgeber, die an rotierenden Maschinen, z.B. an Motoren oder Antrieben, angebracht werden, haben Hohlwellen oder Sacklochwellen (Bild 4).

Ein Drehgeber mit Hohlwelle wird auf eine Motorwelle oder auf eine ähnliche mechanische Vorrichtung aufgesteckt. Dadurch ist gewährleistet, dass er konzentrisch auf der überwachten Vorrichtung angebracht ist und keine Asymmetrie und keine Winkelverschiebung auftreten kann. Sacklochwellen sind kurze Hohlwellen, mit denen der Drehgeber am Ende einer Motorwelle befestigt wird.

Seite 3 von 4

1. Drehgeber-Technologien verständlich erklärt
2. Die Funktion des Drehgebers
3. Optische vs. mechanische vs. magnetische Drehgeber
4. Auswahl und Anwendung eines Drehgebers

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen

Das könnte Sie auch interessieren

Magnetischer Absolut-Drehgeber zur Positionsbestimmung
Tipps zur Auswahl elektronischer Schutzvorrichtungen

Verwandte Artikel

Digi-Key Corporation, Bourns GmbH, CIS Electronic GmbH