Cabezal de lectura magnético OEM EMIX23-000-02.0-0001-11

Elgo EMIX23-000-02.0-0001-11 | Codificador Lineal Incremental Magnético — Resolución de 1 µm, TTL de 5V, Cable de 2.0m, Salida de Cuadratura A/B/Z

Descripción general

El Elgo EMIX23-000-02.0-0001-11 es un codificador lineal incremental magnético compacto que aporta medición de posición con resolución de 1 µm a aplicaciones donde una escala de vidrio sería demasiado frágil, voluminosa o costosa, y donde una simple salida de cuadratura a niveles lógicos TTL es todo lo que el controlador aguas abajo necesita.

La serie EMIX23 de Elgo integra el cabezal del sensor y la electrónica de evaluación en una sola carcasa — no hay una caja de electrónica separada, ni unidad de interpolación, ni amplificador adicional requerido. El cable preensamblado de 2.0m sale directamente del cabezal del sensor y termina en cables pelados para su conexión a la tarjeta de entrada digital del sistema receptor.

El principio de medición es magnético: el cabezal del sensor escanea las alternancias de los polos norte y sur en la cinta magnética Elgo MB20-20 (paso de polo de 2 mm), produciendo una señal sinusoidal que la electrónica integrada interpola en una salida de onda cuadrada de cuadratura.

En el ajuste de resolución de 0.001 mm con activación de 4 flancos, el paso de polo de 2 mm de la cinta se divide electrónicamente en 500 incrementos por paso de polo — un nivel de interpolación que ofrece una granularidad de posición de 1 µm a partir de un mecanismo de detección magnética sin contacto y sin partes móviles en el sensor.

El sufijo -11 en el número de pieza especifica el voltaje de suministro de 5V CC y los niveles de salida TTL.

Las salidas TTL (0V nivel bajo lógico, 5V nivel alto lógico) son directamente compatibles con los circuitos de entrada digital de la mayoría de los PLC, controladores de movimiento, indicadores de posición e interfaces CNC sin requerir conversión de nivel.

Los pares de salida diferenciales (A/A', B/B', Z/Z') permiten conectar la señal a entradas receptoras diferenciales para obtener la mejor inmunidad al ruido en instalaciones donde el cable atraviesa un entorno eléctricamente ruidoso.

La longitud del cable de 2.0m es el estándar de Tosoku; hay cables más largos de hasta 30m disponibles como variantes de pedido, identificados por el campo de longitud del cable en el número de pieza. Para la mayoría de las instalaciones de máquinas donde el cabezal del sensor está montado en un carro móvil y el cable termina en un gabinete de control cercano, 2.0m es suficiente.

Para rangos de recorrido de máquina más grandes donde la distancia del carro al gabinete excede los 2m, pedir la variante de cable más larga apropiada en el momento de la especificación es el enfoque correcto — extender el cable después del hecho empalmando puede degradar la calidad de la señal a los niveles TTL de 5V utilizados por esta variante.

Especificaciones clave

Codificación Lineal Magnética — Por qué y Cuándo

Los codificadores lineales magnéticos ocupan un nicho distinto en el panorama de la medición de posición.

Son más tolerantes a la contaminación que los codificadores ópticos (sin escala de vidrio que rayar o romper), mecánicamente más simples de instalar (cinta adhesiva en lugar de guías rectificadas de precisión) y capaces de cubrir largas distancias de medición de forma económica.

El EMIX23 amplía estas ventajas con una resolución completa en el rango de µm que anteriormente solo se podía lograr con escalas de vidrio ópticas.

Los segmentos de aplicación principales son maquinaria de carpintería de precisión, equipos de fabricación de chapa metálica, máquinas de aserrado y corte, y automatización industrial general donde se requiere una resolución de 1 µm pero la exposición ambiental — serrín, virutas metálicas, refrigerante, vibración — hace que la detección óptica sea poco práctica.

La inmunidad magnética del EMIX23 a contaminantes no magnéticos significa que continúa produciendo datos de posición fiables en entornos que degradarían rápidamente un sistema de escala óptica.

Pulso de Referencia y Notas de Instalación

La salida diferencial Z/Z' proporciona un pulso de referencia por pasada sobre la marca de referencia de la cinta — este es el punto que el controlador utiliza para establecer una posición de referencia absoluta dentro del rango de medición incremental.

El sufijo R opcional de Elgo (no incluido en el número de pieza de esta variante) habilita una posición de pulso de referencia libremente definible; la versión estándar -000 sin la opción R utiliza la marca de referencia fija de la cinta.

El montaje del cabezal del sensor requiere mantener la separación de 0.1 a 0.8 mm entre la cara del sensor y la superficie de la cinta en todo el rango de medición. Elgo especifica tolerancias de montaje para el EMIX23 que deben observarse durante la instalación para garantizar la resolución especificada.

Una separación fuera de este rango produce una amplitud de señal degradada o pérdida de señal. El cabezal del sensor debe estar alineado paralelamente a la superficie de la cinta para evitar variaciones de separación a medida que el carro se desplaza.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Puede el EMIX23-000-02.0-0001-11 lograr su resolución de 1 µm en toda la longitud del cable de 2.0m sin degradación de la señal?

Sí. La salida diferencial TTL de 5V está diseñada para mantener la integridad de la señal a lo largo del cable de 2.0m.

La topología de línea diferencial (pares de señales complementarias A/A', B/B', Z/Z') cancela el ruido de modo común inducido en el cable, que es la principal fuente de degradación de la señal en los cables de codificador que atraviesan gabinetes de máquinas.

Asegúrese de que las entradas receptoras sean receptores diferenciales (compatibles con RS-422) para aprovechar al máximo la topología diferencial. Es posible conectar salidas diferenciales a entradas de un solo extremo, pero esto sacrifica el beneficio de rechazo de ruido.

P2: ¿Qué cinta magnética se debe usar con el EMIX23-000-02.0-0001-11?

El EMIX23 con resolución de 0.001 mm (1 µm) requiere la cinta magnética MB20-20 de Elgo con EPS (magnetización monopolar) para resoluciones de ≤1 µm.

A resoluciones más gruesas que 1 µm (por ejemplo, 0.005 mm), la cinta MB20-20 estándar sin la designación EPS es aceptable. 

La cinta EPS tiene límites de polo de tolerancia más fina que son necesarios para que la electrónica de interpolación logre una resolución precisa de 1 µm.

El uso de cinta estándar con el EMIX23 configurado a 1 µm producirá una salida, pero la especificación de precisión no se puede garantizar.

P3: ¿Cómo se utiliza el pulso de referencia del EMIX23 en una instalación práctica?

El pulso Z se activa una vez por pasada sobre el marcador de referencia de la cinta.

En una aplicación de máquina, el controlador utiliza el primer pulso Z detectado después de encender o después de un movimiento de búsqueda definido para establecer la referencia cero absoluta del eje dentro del rango de medición incremental — después de esta pasada de referencia, el controlador conoce su posición dentro del sistema de coordenadas de la máquina y puede entrar en control de posición en bucle cerrado. 

La posición del pulso Z es una ubicación física fija en la cinta, por lo que la pasada de referencia siempre establece la misma posición de referencia cada vez.

Si el recorrido de la máquina lleva el eje a través de la posición del marcador Z durante la producción normal, el controlador simplemente registra el pulso Z y continúa — no afecta el conteo de posición en curso.

P4: ¿Es el EMIX23-000-02.0-0001-11 adecuado para aplicaciones de movimiento de alta velocidad, y cuál es la velocidad máxima de desplazamiento?

La velocidad máxima de desplazamiento a resolución de 1 µm con salida TTL de 5V está determinada por la frecuencia de salida máxima que la electrónica puede generar.

A resolución de 1 µm, una velocidad de desplazamiento de 1 m/s requiere 1,000,000 de flancos de conteo por segundo.

La electrónica EMIX23 a esta resolución está clasificada para velocidades que acomodan las velocidades de desplazamiento típicas de las máquinas herramienta industriales y de automatización — confirme contra la hoja de especificaciones de Elgo la velocidad máxima de desplazamiento especificada a la resolución solicitada para verificar la idoneidad para la velocidad de avance rápido de la aplicación específica.

P5: ¿Cuál es la separación recomendada entre el sensor y la cinta durante la instalación, y cómo se verifica?

La separación de instalación objetivo está entre 0.1 mm y 0.8 mm, con 0.5 mm como punto medio práctico que proporciona tolerancia a variaciones mecánicas durante la operación de la máquina.

Elgo ofrece una función opcional de monitoreo de distancia LED (sufijo E en el número de pieza) que indica cuándo la separación está dentro del rango aceptable durante la instalación — esta opción no está incluida en la variante estándar -02.0-0001-11, pero está disponible en la parte correspondiente con sufijo E.

Sin la opción de monitoreo LED, la separación se ajusta utilizando galgas de espesores durante la instalación.

Después de la instalación, la calidad de la señal de salida A/B se puede observar en un osciloscopio para confirmar transiciones limpias de onda cuadrada, que sirven como una confirmación práctica de que la separación está dentro del rango operativo.