Tête de lecture magnétique OEM EMIX23-000-02.0-0001-11

Elgo EMIX23-000-02.0-0001-11 | Encodeur linéaire incrémental magnétique — Résolution de 1 µm, 5 V TTL, câble de 2,0 m, sortie quadrature A/B/Z

Présentation

L'Elgo EMIX23-000-02.0-0001-11 est un encodeur linéaire incrémental magnétique compact qui apporte une mesure de position avec une résolution de 1 µm aux applications où une règle en verre serait trop fragile, trop volumineuse ou trop coûteuse, et où une simple sortie quadrature à niveaux logiques TTL est tout ce dont le contrôleur en aval a besoin.

La série EMIX23 d'Elgo intègre la tête de capteur et l'électronique d'évaluation dans un seul boîtier — il n'y a pas de boîte électronique séparée, pas d'unité d'interpolation et pas d'amplificateur supplémentaire requis. Le câble pré-assemblé de 2,0 m sort directement de la tête de capteur et se termine par des fils nus pour la connexion à la carte d'entrée numérique du système récepteur.

Le principe de mesure est magnétique : la tête de capteur scanne les alternances des pôles nord et sud sur la bande magnétique Elgo MB20-20 (pas de pôle de 2 mm), produisant un signal sinusoïdal que l'électronique intégrée interpole en une sortie en onde carrée en quadrature.

À la résolution de 0,001 mm avec déclenchement sur 4 fronts, le pas de pôle de 2 mm de la bande est divisé électroniquement en 500 incréments par pas de pôle — un niveau d'interpolation qui offre une granularité de position de 1 µm à partir d'un mécanisme de détection magnétique sans contact et sans pièces mobiles dans le capteur.

Le suffixe -11 dans le numéro de pièce spécifie une tension d'alimentation de 5 V CC et des niveaux de sortie TTL.

Les sorties TTL (0 V niveau bas, 5 V niveau haut) sont directement compatibles avec les circuits d'entrée numériques de la plupart des automates programmables, des contrôleurs de mouvement, des indicateurs de position et des interfaces CNC sans nécessiter de conversion de niveau.

Les paires de sorties différentielles (A/A', B/B', Z/Z') permettent de connecter le signal à des entrées réceptrices différentielles pour une meilleure immunité au bruit dans les installations où le câble traverse un environnement électriquement bruyant.

La longueur de câble de 2,0 m est la norme Tosoku ; des câbles plus longs jusqu'à 30 m sont disponibles en variantes de commande, identifiés par le champ de longueur de câble dans le numéro de pièce. Pour la plupart des installations de machines où la tête de capteur est montée sur un chariot mobile et où le câble se termine dans une armoire de commande à proximité, 2,0 m sont suffisants.

Pour les grandes plages de déplacement des machines où la distance chariot-armoire dépasse 2 m, commander la variante de câble plus longue appropriée au moment de la spécification est la bonne approche — prolonger le câble après coup en le raccordant peut dégrader la qualité du signal aux niveaux TTL 5 V utilisés par cette variante.

Spécifications clés

Encodage linéaire magnétique — Pourquoi et quand

Les encodeurs linéaires magnétiques occupent une niche distincte dans le paysage de la mesure de position.

Ils sont plus tolérants à la contamination que les encodeurs optiques (pas de règle en verre à rayer ou à briser), plus simples mécaniquement à installer (bande adhésive plutôt que guides rectifiés de précision) et capables de couvrir de longues distances de mesure de manière économique.

L'EMIX23 étend ces avantages avec une résolution complète dans la gamme des µm qui n'était auparavant réalisable qu'avec des règles optiques en verre.

Les principaux segments d'application sont les machines à bois de précision, les équipements de fabrication de tôles, les machines de sciage et de coupe, et l'automatisation industrielle générale où une résolution de 1 µm est requise mais où l'exposition environnementale — sciure, copeaux métalliques, liquide de refroidissement, vibrations — rend la détection optique impraticable.

L'immunité magnétique de l'EMIX23 aux contaminants non magnétiques signifie qu'il continue de produire des données de position fiables dans des environnements qui dégraderaient rapidement un système à règle optique.

Impulsion de référence et notes d'installation

La sortie différentielle Z/Z' fournit une impulsion de référence par passage sur la marque de référence de la bande — c'est le point que le contrôleur utilise pour établir une position de référence absolue dans la plage de mesure incrémentale.

Le suffixe R optionnel d'Elgo (non inclus dans le numéro de pièce de cette variante) permet une position d'impulsion de référence librement définissable ; la version standard -000 sans l'option R utilise la marque de référence fixe de la bande.

Le montage de la tête de capteur nécessite de maintenir l'écart de 0,1 à 0,8 mm entre la face du capteur et la surface de la bande sur toute la plage de mesure. Elgo spécifie des tolérances de montage pour l'EMIX23 qui doivent être respectées lors de l'installation pour garantir la résolution spécifiée.

Un écart en dehors de cette plage produit une amplitude de signal dégradée ou une perte de signal. La tête de capteur doit être alignée parallèlement à la surface de la bande pour éviter les variations d'écart lors du déplacement du chariot.

FAQ

Q1 : L'EMIX23-000-02.0-0001-11 peut-il atteindre sa résolution de 1 µm sur toute la longueur de câble de 2,0 m sans dégradation du signal ?

Oui. La sortie différentielle TTL 5 V est conçue pour maintenir l'intégrité du signal sur le câble de 2,0 m.

La topologie de ligne différentielle (paires de signaux complémentaires A/A', B/B', Z/Z') annule le bruit en mode commun induit sur le câble, qui est la principale source de dégradation du signal dans les câbles d'encodeur traversant les armoires de machines.

Assurez-vous que les entrées réceptrices sont des récepteurs différentiels (compatibles RS-422) pour tirer pleinement parti de la topologie différentielle. Il est possible de connecter des sorties différentielles à des entrées asymétriques, mais cela sacrifie l'avantage de rejet du bruit.

Q2 : Quelle bande magnétique doit être utilisée avec l'EMIX23-000-02.0-0001-11 ?

L'EMIX23 à une résolution de 0,001 mm (1 µm) nécessite la bande magnétique MB20-20 d'Elgo avec EPS (magnétisation unipolaire) pour une résolution ≤ 1 µm.

À des résolutions plus grossières que 1 µm (par exemple, 0,005 mm), la bande MB20-20 standard sans la désignation EPS est acceptable. 

La bande EPS a des limites de pôle plus fines qui sont nécessaires pour que l'électronique d'interpolation atteigne une résolution précise de 1 µm.

L'utilisation d'une bande standard avec l'EMIX23 configuré pour 1 µm produira une sortie, mais la spécification de précision ne pourra pas être garantie.

Q3 : Comment l'impulsion de référence de l'EMIX23 est-elle utilisée dans une installation pratique ?

L'impulsion Z se déclenche une fois par passage sur le marqueur de référence de la bande.

Dans une application de machine, le contrôleur utilise la première impulsion Z détectée après la mise sous tension ou après un mouvement de recherche défini pour établir la référence zéro absolue de l'axe — après ce passage de référence, le contrôleur connaît sa position dans le système de coordonnées de la machine et peut entrer en contrôle de position en boucle fermée. 

La position de l'impulsion Z est un emplacement physique fixe sur la bande, de sorte que le passage de référence établit toujours la même position de référence à chaque fois.

Si le déplacement de la machine fait passer l'axe par la position du marqueur Z pendant la production normale, le contrôleur note simplement l'impulsion Z et continue — cela n'affecte pas le comptage de position en cours.

Q4 : L'EMIX23-000-02.0-0001-11 convient-il aux applications de mouvement à haute vitesse, et quelle est la vitesse de déplacement maximale ?

La vitesse de déplacement maximale à une résolution de 1 µm avec une sortie TTL 5 V est déterminée par la fréquence de sortie maximale que l'électronique peut générer.

À une résolution de 1 µm, une vitesse de déplacement de 1 m/s nécessite 1 000 000 de fronts de comptage par seconde.

L'électronique EMIX23 à cette résolution est conçue pour des vitesses qui correspondent aux vitesses de déplacement typiques des machines-outils industrielles et de l'automatisation — vérifiez la fiche technique d'Elgo pour la vitesse de déplacement maximale spécifiée à la résolution commandée afin de vérifier l'adéquation à la vitesse de déplacement rapide de l'application spécifique.

Q5 : Quel est le réglage recommandé de l'écart capteur-bande lors de l'installation, et comment est-il vérifié ?

L'écart d'installation cible est compris entre 0,1 mm et 0,8 mm, avec 0,5 mm comme point médian pratique qui offre une tolérance aux variations mécaniques pendant le fonctionnement de la machine.

Elgo propose une fonction de surveillance de distance par LED en option (suffixe E dans le numéro de pièce) qui signale lorsque l'écart est dans la plage acceptable pendant l'installation — cette option n'est pas incluse dans la variante standard -02.0-0001-11 mais est disponible dans la pièce correspondante avec suffixe E.

Sans l'option de surveillance par LED, l'écart est réglé à l'aide de cales d'épaisseur pendant l'installation.

Après l'installation, la qualité du signal de sortie A/B peut être observée sur un oscilloscope pour confirmer des transitions d'onde carrée nettes, qui servent de confirmation pratique que l'écart est dans la plage de fonctionnement.