Kapazitiver Encoder / Kapazitive Drehgeber

Ein elektrischer Encoder wird auch als kapazitiver Encoder bezeichnet. Die wichtigsten Merkmale sind:

  • kapazitives Messprinzip
  • geringe axiale Baulänge
  • unempfindlich gegen Magnetfeldern sowie elektromagnetischen Störungen
  • rotatorische und lineare Bauformen
  • Geber und Auswerteelektronik befinden sich auf einer Leiterplatte
  • absolute Winkel- bzw. Wegmessung in einem Geber

 

Vorteile kapazitiver Encoder gegenüber magnetischer oder optischer Encoder

Die Hauptvorteile der kapazitiven Drehgeber-Technologie können wie folgt zusammengefasst werden:

  • unempfindlich gegen Magnetfeldern sowie elektromagnetischen Störungen
  • keine Glassscheibe, keine Lichtquelle bzw. kein Lichtempfänger, daher hohe Zuverlässigkeit
  • unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen (-40 bis +85°C)
  • vakuumtaugliche Versionen möglich (z.B. für den Weltraumeinsatz)
  • unempfindlich gegen Staub, Schmutz, Feuchtigkeit, Schock und Vibration
  • der Hohlwellenrotor benötigt keine Eigenlagerung und kann direkt auf die Achse montiert werden
  • wegen des „holographischen“ Messprinzips, das das Signal über die volle Wirkfläche des Gebers ableitet, ist die Genauigkeit weniger montageempfindlich als bei optischen Gebern
  • viel genauer als Resolver, typisch besser als +/-0,02°; höhere Auflösung: 14 bis 22 Bit
  • geringe Leistungsaufnahme
  • kurze Bauform, typisch 10mm
  • große Hohlwellen möglich
  • wegen der verwendeten Leiterplattentechnologie ist diese Technik skalierbar und für den Großserieneinsatz gut geeignet. 

Diese Encoder sind somit für die verschiedensten, anspruchsvollen Aufgaben aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigungstechnik, Automotive, Medizin, Robotik etc. geeignet.

Anwendungsgebiete kapazitiver Encoder

Typische Gründe, kapazitive Winkelmeßsysteme in der industriellen Anwendung einzusetzen sind:

  • die Umgebung ist stark mit EMV-Störungen belastet
  • eine extrem kurze axiale Baulänge ist gefordert
  • eine grosse Innenbohrung in Kombination mit der kurzen axialen Baulänge ist gefordert
  • Robustheit gegen Staub, Feuchtigkeit, Shock und Vibration ist gefordert

Unser Encoder setzt auf das kapazitive Messprinzip und ist somit unempfindlich gegen EMV-Störungen. EMV-Störungen können in der Nähe von Leistungselektronik auftreten bzw. in bestimmten medizinischen Anwendungen wie z.B. MRI-Technik (Kernspintomographie). Durch das holographischen Messprinzip, das das Signal über die volle Wirkfläche des Gebers ableitet, ist die Genauigkeit weniger montageempfindlich als bei optischen Winkelmeßsystemen. Der kapazitive Drehgeber hat keine Glassscheibe und keine Lichtquelle / Lichtempfänger und ist daher unempfindlich gegenüber Staub, Feuchtigkeit, Schock und Vibration.

Kapazitive Encoder in Bausatzform für Robotik

Die VLX-Serie ist ein Encoder, bei dem es sich um Kit-Encoder (Rotor+Stator, kein Gehäuse) handelt, der speziell für die Robotik entwickelt wurde. Die Hauptmerkmale sind:

  •     Absolute Position
  •     Kurze axiale Länge (<10 mm)
  •     Große Durchgangsbohrung (besonders nützlich für Kabel, die durch Robotergelenke geführt werden müssen).
  •     Keine Lager
  •     Hohe Genauigkeit
  •     Gehärtet gegen Temperatur, Schock, Feuchtigkeit
  •     Gehärtet gegen EMI/EMC und Magnetfelder
  •     18-Bit Auflösung
  •     Genauigkeit 0,02°

Der Geber arbeitet durch Kapazitanzmessung über die gesamte Fläche der Geberscheibe, daher sind die mechanischen Montagetoleranzen des Gebers sehr flexibel. Gleichzeitig liefert der Encoder eine sehr hohe Genauigkeit. Da der Encoder keine Kugellager, Glascodescheiben, LED-Lichtquellen und andere Verschleißteile besitzt, ist er ein sehr zuverlässiges Gerät. Darüber hinaus ist der Stromverbrauch sehr gering. Der Encoder ist Single-Turn und bietet SSI- oder BiSS-C-Absolut-Feedback.

Es sind zwei Modelle verfügbar:

VLX-60 mit 60 mm Außendurchmesser und 25 mm Durchgangsbohrung.

VLX-64 mit 64 mm Außendurchmesser und 34 mm Durchgangsbohrung.

Für weitere Informationen laden Sie bitte eines der Datenblätter auf der rechten Seite herunter. Alternativ können Sie uns auch gerne kontaktieren, um mit einem erfahrenen Ingenieur über Ihre Anwendung zu sprechen.