Optimierung der Singleturn-Genauigkeit per Algorithmus

Berechnete Genauigkeit

Bei QuattroMag handelt es sich um ein Verfahren zur optimierten Berechnung einer Singleturnposition eines magnetischen Absolutwertdrehgebers. Dabei wird mit einer Kreuzkorrelation zwischen Referenzwert und Messwert ein stabilerer Wert ermittelt. Durch eine Mittelwertberechnung mit Gewichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit werden Veränderungen schneller erkannt. Ein sich ergebender Schleppfehler kann somit direkt kompensiert werden.
Die QuattroMag Technologie basiert auf vier Hallsensoren in Verbindung mit einem patentierten Rechenalgorithmus, womit es gelingt magnetische Singleturn-Drehgeber auch in hochgenauen und dynamischen Anwendungen einzusetzen.
Die QuattroMag Technologie basiert auf vier Hallsensoren in Verbindung mit einem patentierten Rechenalgorithmus, womit es gelingt magnetische Singleturn-Drehgeber auch in hochgenauen und dynamischen Anwendungen einzusetzen.Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG

QuattroMag basiert auf vier Hallsensoren in Verbindung mit einem patentierten Rechenalgorithmus, der das von einem diametral geteilten Magneten erzeugte Magnetfeld so berechnet, dass etwaige Interferenzen der Hallsignale sich gegenseitig aufheben. Damit gelingt es die magnetische Singleturn-Technologie auch in hochgenauen und dynamischen Anwendungen einzusetzen. Für die Verbesserung der Genauigkeit spielen allerdings auch Umwelteinflüsse eine große Rolle. Diese möglichen Einflüsse gilt es zu eliminieren oder zumindest so weit zu minimieren, dass sie keine signifikanten Auswirkungen auf die Anwendung haben. Dies ist entscheidend für den Erfolg bei der Implementierung des Einbaukits in einen Motor. Neben einer intensiven Testphase des Motorenherstellers, gilt es dabei auch die nachstehenden Einflussgrößen zu berücksichtigen.

QuattroMag Drehgeber Einbaulösung mit offenen Kabelenden.
QuattroMag Drehgeber Einbaulösung mit offenen Kabelenden.Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG

Magnetismus

Das Magnetfeld muss gegen äußere Einflüsse abgeschirmt werden. Bei optischen Drehgebern wird dafür ein Gehäuse um Sender und Empfänger geschlossen, damit kein Fremdlicht Fehlimpulse erzeugt. Bei magnetischen Drehgebern erfolgt der Schutz durch eine magnetisch leitende Abdeckung. Diese Methode ist einfach zu berechnen. Zudem gelingt es relativ schnell, den richtigen Abstand, das richtige Material sowie die optimale Materialstärke zu bestimmen. Trotzdem empfiehlt es sich praxisnahe Tests in der konkreten Anwendung zu fahren, damit eine hohe Genauigkeit sichergestellt wird und keine temporären Schwankungen die hohe Genauigkeit beeinflussen.

Wasser oder Staub

Auch wenn das magnetische Prinzip robust gegen Wasser oder Staub ist, sind die Geräte in Schutzart IP67 oder IP69K ausgelegt.

Temperatur

Unterschiedliche Materialien haben unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Die Auswahl der richtigen Bauteile, Anordnung und Design des gesamten Sensorsystems sind daher entscheidend. Die gezielte Validierung und Weiterentwicklung mit Tests in Klimaschränken und HALT-Kammer sichern die vorher errechneten Werte und Annahmen gegen die simulierten, wechselnden Umweltbedingungen ab. Besonders die Sensorikbauteile bedürfen einer besonderen Behandlung, damit sie im gesamten Temperaturbereich von -40 bis +85°C die angegebene Genauigkeit von 0,089° einhalten.

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Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG

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