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Drehgeber-Technologien verständlich erklärt

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


Fortsetzung des Artikels von Teil 3 .

Auswahl und Anwendung eines Drehgebers

Bild: CTS
© Bild: CTS

Bild 5: Der 291V1022F832AB von CTS mit typischer Gewindebuchse, Sicherungsscheibe und Sicherungsmutter zum Einbau als Bedienelement auf einer Schalttafel

Die Wahl eines Drehgebers hängt von den Anforderungen der Anwendung und der Umgebung sowie von Budgetbeschränkungen ab.

Der 291V1022F832AB von CTS Electronic Components beispielsweise ist ein optischer inkrementeller Drehgeber mit einer Winkelauflösung von 8 PPR mit einer Versorgungsspannung von 5 V (Bild 5). Die Serie 291 unterstützt Auflösungen von 4 bis 64 PPR und ist mit verschiedenen Arten von Wellen verschiedener Länge, mit Rasten und eingebautem Schalter erhältlich. Als Lebensdauer werden bis zu 3 Millionen Zyklen angegeben. Die optischen Drehgeber der Serie CTS 291 sind ideal für die Steuerung von Instrumenten, z.B. für medizinische oder Laborgeräte, Kommunikation, Industrie, Heizung und Klimatechnik, Transportwesen, Sicherheit, Audio und Heimelektronik.

Bild: Digi-Key Electronics
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Bild 6: Die Pins des EMS22Q51-D28-LT4 von Bourns im Detail (links eingefügt) und das Blockdiagram zeigen, wie einfach ein kontaktloser inkrementeller magnetischer Drehgeber mit einer Auflösung von 256 PPR an einen Mikrocontroller angeschlossen werden kann.


Der EMS22Q51-D28-LT4 von Bourns ist ein inkrementeller magnetischer Drehgeber mit einer Auflösung von 32 PPR bis zu 256 PPR, der mit einer Versorgungsspannung von 5 oder 3,3 V betrieben werden kann. Das Bauelement gehört zur Serie EMS22Q von kontaktlosen Drehgebern mit einer Winkelauflösung von 32 bis 256 PPR. Wie die oben genannten Drehgeber ist er in vielen verschiedenen Ausführungen mit Wellen und Buchsen lieferbar. Er ist für eine Lebensdauer von 50 Millionen Zyklen ausgelegt. Diese Drehgeber eignen sich für den Einsatz in rauen industriellen Umgebungen bei extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und Kontamination durch Partikel. Wie bei vielen Drehgebern sind auch hier Anschluss und Anwendung problemlos (Bild 6).

Bild: Bourns
© Bild: Bourns

Bild 7: Der EMS22Q erzeugt eine Quadratur-Ausgabe mit einer Auflösung von 32 bis 256 PPR.

Die Serie EMS22Q hat sechs Pins. Je einen für die Stromversorgung und Masse, einen Active-Low-Chip-Select-Pin zum Mikrocontroller oder Mikroprozessor und zwei Daten-Pins (A und B). Bild 7 zeigt die gelieferte Quadratur-Ausgabe.

Ein mechanischer Drehgeber mit einer Auflösung von 20 PPR wie der EN11-HSM1AF15 von TT Electronics eignet sich hervorragend für kostengünstige Geräte und für Bastler. Dieser Drehgeber gehört zur Serie EN11 mit einer Winkelauflösung von 15 oder 20 PPR mit Achsen und Buchsen in vielen Längen, verschiedenen optionalen Schaltern und Ausführungen mit Rasten. Dieser Drehgeber wird mit 5 V betrieben, sein Preis liegt bei etwa einem Zehntel des Preises eines optischen Drehgebers und als Lebensdauer werden 30.000 Zyklen angegeben.

Fazit

Drehgeber decken den Bedarf an Bauelementen für eine schnelle und effiziente Messung und Digitalisierung von Drehungen von Steuerelementen auf Frontplatten, Roboterarmen oder rotierenden Motorwellen. Inkrementelle bzw. absolute Drehgeber verfügen über geeignete Anschlüsse für Mikroprozessoren oder Mikrocontroller und erlauben so die Messung und Steuerung von Komponenten in elektromechanischen Systemen.

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

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