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センサ技術の進歩は、スマートホームから自動運転車まで、新しい可能性の世界を開いています。より自動化されたアプリケーションの需要が高まるにつれて、設計者は効率的かつ費用対効果の高い方法で精密な運動制御を提供する革新的な方法を見つけています。 センサー技術は製造業と自動車産業の両方の重要な部分です。センサは、部品位置の検出、充填レベルのチェック、ラベルの検査、品質管理など、環境の監視に広く使用されています。自動車にとって、運動制御アセンブリと他のサブシステムの間の重要な関係を担っています。 センサは様々なアプリケーションに使われているが、基本的な技術は同じです。センサは、熱、光、音、動きなどの物理的環境の変化を電気信号に変換します。これらの信号はバイナリコードに変換され、データとしてコンピュータに渡されます。 例えば、運動制御システムでは、モータフィードバックセンサは重要なタスクを実...

光学式エンコーダは機能的に類似しているため、磁気エンコーダ (機械シャフトに取り付けられた磁石の角度をデジタル形式で提供するデバイス) の主な特性として「分解能」がよく使用されます。分解能は、センサが分解できる最小の角度を示すため、重要なパラメータです。残念ながら、製品を比較する場合、しばしばユーザーの誤解を招く可能性があります。これは、分解能が市販用文書と技術文書の両方において異なる方法で定義されているためです。 本稿では、さまざまな製品のデータシートで確実に判断できるように、分解能を定義する上で最も意味のある方法を提案します。また、磁気エンコーダの場合、分解能だけでは製品を適切に比較できないことも示します。多くの磁気位置センサのデータシートにはないことが多いセンサ帯域幅も、磁気角度センサを比較するためには必要です。 分解能を定義する前に、測定誤差に関するいくつかの点を明確にする...

回転ダイヤルは、ヒューマンマシンインタフェース (HMI) としてさまざまなアプリケーションで使用されます。接触タッチインタフェースには、自動車や白物家電から携帯電話のタッチスクリーンまで、日常で使う機器のボタン、ノブ、ダイヤルが含まれます。これらのデバイスは、人間による入力を電気信号に変換するだけでなく、触覚フィードバックという重要な機能も提供します。これは、ユーザーが暗いコックピットの移動式キャビン内にいるときや、医療用ポンプの流量を調整するときなど、時間に敏感な状況での安全に関連した機能に特に役立ちます (図1参照)。ボタンは、視覚で識別する必要がなく、触って簡単に見つけられる必要があります。 ただし、新しい設計は、新しいフォームファクタに適合し、追加機能を提供し、HMIの寿命を延ばす斬新なソリューションを生み出すために、常に限界に挑んでいます。従来のボタンと回転ダイヤ...

ほとんどの回転式ユーザーインタフェースで使用される機械式ポテンショメータとスイッチは、機械的な摩耗と環境損傷の影響により動作寿命が限られており、信頼性が低くなります。本稿では、磁気非接触センシングでこれらの問題を解消し、同時に追加の利点と機能を提供する方法について説明します。 回転式ノブは、洗濯機のプログラムセレクタから車のインフォテインメントおよびナビゲーション制御システム、オーブンの温度制御ノブまで、人間と機械の間のインタフェースが必要な多様なアプリケーションで使用されます。これらのアプリケーションは、通常、従来のポテンショメータまたは場合によって機械的な回転スイッチを使用します。このようなアプローチの欠点は、動作寿命です。ポテンショメータの抵抗トラックやスイッチの接点は繰り返し回転して摩耗し、そのようなソリューションは、多くの場合、約10万サイクルに制限されています。また、ロータリ...

バイポーラ・ステッピングモータは、オープンループで動作しながら正確な位置制御を提供します。ロボット、加工機械および包装機械などの産業オートメーションアプリケーション、そして3Dプリンタおよびオフィス機器などの民生製品はステッピングの固有の位置保持機能を効果的に活用しています。これにより、複雑なセンサ技術、処理能力の要件、または複雑な制御アルゴリズムが不要になります。 ただし、オープンループ方式でステッピングモータを駆動するには、モーションプロファイルに誤差がないことが必要です。ステッピングの負荷が突然変化する不具合が発生すると、ステップ損失が発生し、ステッピングの位置とアプリケーションが認識する位置が同期しなくなります。ほとんどの場合、この位置追跡の損失は問題になります。たとえば、ラベルプリンタでは、ステップ損失により印刷がラベルに合わせてゆがんでしまい、結果としてラベル印刷がゆがんでし...

ロボット工学のダイナミックな世界では、リアルタイムのフィードバック、精度、正確さが非常に重要です。磁気角度センサは、これらの属性を保証する上で際立った要素の1つです。本稿では、ロボット工学における磁気角度センサの関連性とそのさまざまな用途について調べ、実社会での例を使用してその価値にハイライトを当てます。 磁気角度センサは、ロボットの構成部品の位置、速度、方向を正確に検出し、定量化する優れた能力を備えているため、ロボット工学において重要な役割を果たします。強度があり、厳しい条件にも耐えられるため、産業用アプリケーションに適しています。 非接触原理で動作するこれらのセンサは、測定対象物に実際に接触することなく位置を決定します。これにより摩耗が軽減され、センサとロボット部品の両方の寿命が延びます。これらは直線運動と回転運動の両方を測定でき、適応性があり、リアルタイムのフィードバックを提...