Ontwikkelaars van high tech- of robottoepassingen doen er goed aan eens te kijken naar wat een lineaire capacitieve encoder voor hen kan betekenen. De voordelen en de veelzijdigheid van die specifieke encodervariant sluiten namelijk perfect aan bij de uitdagingen in dergelijke applicaties.
Een capacitieve encoder werkt op basis van een elektrisch veld dat plaatselijk zeer nauwkeurig wordt onderbroken door een bewegende leeskop. Door terug te meten welk veld overblijft, kunnen verplaatsingen worden gedetecteerd. Afhankelijk van de uitvoering is het ook mogelijk een specifieke positie te definiëren. Wanneer er in de liniaal van de encoder namelijk meerdere sporen worden geïntegreerd, levert dit over de gehele meetlengte een uniek signaal per positie op. Dat kan ook met bijvoorbeeld een optische encoder maar omdat die sowieso al wat kostbaarder is, hangt er ook een groter prijskaartje aan een absolute meting met zo’n encoder.
Designvrijheid en schokbestendig
Het mooie van de capacitieve technologie is de designvrijheid die het ontwikkelaars geeft. De afstand tussen de liniaal en de meetkop mag namelijk oplopen tot zo’n 3 millimeter. Bij een optische encoder wordt het signaal bij een halve millimeter al minder betrouwbaar, maar een capacitieve encoder is veel minder gevoelig voor de grootte van die standoff. Dat geeft gebruikers dus grotere uitlijningstoleranties.
Direct gevolg daarvan is dat een lineaire capacitieve encoder zeer goed bestand is tegen schokken en trillingen. Variaties in de afstand tussen de liniaal en de meetkop gooien immers niet zo snel roet in het eten. Ook stof, vuil of magnetische velden hebben normaliter geen invloed op de positiebepaling met een capacitieve encoder. Verder is het vrij brede temperatuurbereik van -40 tot +85 graden Celsius noemenswaardig.
Uiteraard zijn lineaire capacitieve encoders niet voor alle toepassingen geschikt. Zo halen ze weliswaar een heel schappelijke nauwkeurigheid van ongeveer een micrometer, maar als sub-mu-precisie noodzakelijk is, liggen bijvoorbeeld optische encoders meer voor de hand. Daarnaast kunnen capacitieve encoders niet zo goed overweg met vocht en condensatie. Ze werken in een relatieve luchtvochtigheid tot zo’n 90 procent maar daarboven moet het meetsysteem goed worden afgeschermd tegen vocht.
Kabelvrije meetkop
Lineaire capacitieve encoders zijn verkrijgbaar in configuraties waarbij de bewegende meetkop passief is. Dat wil zeggen dat er geen kabel naar dat gedeelte van het systeem hoeft te lopen. De leeskop is dan slechts een klein PCB’tje met zeer beperkte massa. In snel bewegende systemen levert dat sowieso al de nodige voordelen op het gebied van massatraagheid op. Maar een passieve meetkop betekent ook geen dure, flexibele kabels en kabelrupsen, die met de nodige speling door de machine moeten worden geleid, en geen slijtage op de bewegende delen. Zo’n configuratie is dus eenvoudiger in een systeemontwerp te integreren omdat de kabels alleen aan het stationaire gedeelte zijn gekoppeld en netjes in de machineconstructie kunnen worden weggewerkt.
Overigens passen lineaire capacitieve encoders niet alleen goed in de high techwereld en bij robotapplicaties. Ook in de agro- en tuinbouwtechnologie en in medische en healthcaretoepassingen bieden de eigenschappen van dit encodertype veel voordelen.
Past een capacitieve lineaire encoder in jouw high tech of robotica applicatie?
Capacitieve lineaire encoders meten nauwkeurig de positie of verplaatsing van een object. Ze zijn ontzettend nauwkeurig en bieden door hoge inbouwtoleranties een hoge ontwerpvrijheid. Daarbij zijn ze enorm interessant voor high tech en robotica toepassingen. Is zo’n capacitieve encoder wat jouw applicatie nodig heeft?
Deze whitepaper helpt jou op weg. Je vergelijkt capacitieve encoders met andere encoder technologieën. Maar je vindt ook verdieping in capacitieve lineaire encoders: van de verschillende encodertypes tot technische specificaties.
