LinACE™ with digital outputs vs. LVDT sensor

LinACE™는 물체의 선형 동작을 전기 신호로 변환하는 데 사용되는 전자기계 센서입니다.

디지털 출력은 EM 간섭에 덜 민감하므로 아날로그에 비해 이점이 많으며 자체 모니터링 기능을 내장하고 있고 CRC와 같은 오류 감지 코드까지 활용할 수 있습니다. 따라서 신뢰도가 높으며, 특히 긴 케이블 사용 시 그 장점이 더 두드러집니다.

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소형디자인

LVDT와 달리 LinACE 판독 헤드의 길이는 측정 길이의 영향을 받지 않습니다. LinACE는 판독 헤드 길이가 29 mm부터 최대 40 mm까지이며 최대 직경은 35 mm입니다.

LVDT 변환기는 코일 길이가 측정 길이보다 길어야 합니다. 따라서 센서 헤드 길이는 측정 길이에 평행으로 증가합니다.

측정 길이가 20 mm 이상인 LVDT는 일반적인 직경이 19 mm 또는 22 mm이며, 처리용 전자부품을 내장하고 있거나 별도로 사용할 수 있습니다. 처리용 전자부품이 내장된 경우 센서 헤드의 길이가 훨씬 더 깁니다. 처리용 전자부품이 분리되어 있는 경우에는 다음과 같은 것들이 필요합니다.

• 추가 배선,
• 설치 공간 및
• 추가 비용.

LinACE 대 LVDT: 핀독 헤드 길이 및 질량

측정 길이[mm]	길이(mm)		질량(g)
	LinACE	LVDT(A)	LinACE	LVDT
20	29	140	94	130
100	29	230	111	265
150	29	280	122	325
300	29	450	144	520

• LVDT의 경우: 예상 일반 값(처리용 전자부품 내장)
• LinACE의 경우: 축 케이블 출력, 1 m 케이블, 6 mm 코딩 샤프트 직경.

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디지털 출력과 높은 진단 및 신뢰도 수준

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온도 안정성

온도 변동 시 약간의 위치 변이가 발생할 수 있습니다. LVDT 센서는 일반적으로 온도 계수가 0.015% /K ~ 0.04%/K로, 상당한 온도 변이로 이어질 수 있으며 측정 길이가 긴 경우에는 그 정도가 더 커집니다.

LinACE 위치 측정값은 인코딩된 탄소강 샤프트와 판독 헤드의 알루미늄 하우징의 열 퍵창으로 인해 온도에 따라서만 바뀌게 됩니다. 이는 일반적으로 장치 프레임의 열 팽창 범위 내에 있습니다.

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출력 리플 - 신호 노이즈

LVDT는 일반적으로 mV (RMS) 또는 mV (eff) 단위로 출력 리플 또는 신호 노이즈를 제공합니다. 측정 길이가 길수록 정확도에 미치는 영향이 더 큽니다. 출력 리플 또는 노이즈는 일반적으로 측정 길이 중앙에서 더 낮으며 양쪽 끝에서 더 높습니다. 측정 길이가 150 mm인 경우 노이즈 수준은 30 µm와 300 µm 사이일 수 있습니다. 고급 LVDT의 경우, 측정 범위 중간에서 3 µm까지 낮아질 수 있습니다.

LinACE 센서의 신호 노이즈는 측정 길이의 영향을 받지 않습니다. 일반적인 노이즈 값은 2 µm 미만입니다.

신호 노이즈 대 센서의 측정 길이

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20 mm 이상의 길이를 측정할 수 있는 정확도

LinACE 엔코더는 10 µm ~ 0.5 µm의 분해능과 ±100 µm ~ ±5 µm의 정확도로 제공됩니다. 최대 100 mm의 측정 길이에 대해 정확도가 ±5 µm이고, 최대 450 mm의 측정 길이에 대해 정확도가 ±10 µm입니다. 아래의 LinACE 정확도 다이어그램은 측정 길이 300 mm와 정확도 ±10 µm에 대한 일반적인 정확도를 보여줍니다.

그러나 코딩된 샤프트와 알루미늄 하우징의 열 팽창으로 인한 온도 변이를 고려해야 합니다.

LVDT 변환기의 일반적인 비선형성 범위는 0.1 % ~ 0.5 %입니다. 따라서 측정 범위 10 mm(비선형성 0.1%에 ±5 mm 이동 시 ±5 µm)까지 정확도와 분해능이 매우 우수합니다. 하지만 100 mm 이동 시 100 µm 이상의 비선형성이 예상됩니다. 선형성을 높이기 위해 고객 측에서 추가 캘리브레이션을 수행할 수 있습니다.

아래의 LinACE 대 LVDT 정확도 그래프는 비선형성이 0.1%, 0.15% 및 0.2%인 LVDT를 보여줍니다. LinACE는 더 긴 측정 길이에서의 정확도가 더 우수하다는 명확한 이점이 있습니다.

LinACE 대 LVDT 정확도 그래프

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사전 또는 사후 이동 없음

LinACE 엔코더는 사전 또는 사후 이동이 없습니다. 코딩된 샤프트의 시작 부분부터 끝 부분까지 전체 스트로크를 제한 없이 사용할 수 있습니다.

LVDT 변환기는 코어 운동의 지정된 범위에서 매우 선형적인 출력을 가지고 있지만, 센서는 출력 비선형성이 감소된 더 긴 범위에서 사용할 수 있습니다. 이 범위는 일반적으로 몇 mm 내에 있습니다.

• 사전 이동: LVDT 변환기의 완전히 바깥쪽 위치(이동 요소가 기계적 정지에 마주치는 위치)에서 LVDT 측정 범위의 시작까지의 기계적 이동.
• 사후 이동: LVDT 측정 범위의 끝(안쪽)에서 이동 요소가 기계적 정지에 마주치는 위치까지의 기계적 이동.

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사양 비교

	LinACE	LVDT
측정 길이	20 mm ~ 450 mm	0.254 mm ~ 700 mm
엔코더 길이	측정 길이 + 29 mm ~ 40 mm	대략적인 측정 길이 x 2
분해능	최대 0.5 µm(20 mm 범위에서 >15비트)	<15비트
정확도	최대 ±5 µm
비선형성	100 mm 범위에서 < 0.01 %	0.1 / 0.2 / 0.25 / 0.5 (전체 스케일 대비 백분율)
반복정도	1 µm	0.01% ~ 0.1%(100 mm 범위에서 10 µm ~ 100 µm)
출력 대역폭	2000 Hz	15 Hz ~ 500 Hz
출력	비동기식 시리얼, PWM, SSI, BiSS	아날로그, RS485
공급 전압	5 V	5 V ~ 12 V 또는 10 V ~ 30 V
전력 사용량	일반 500 mW*최대 600 mW*	300 mW ~ 700 mW
IP 보호	IP40	IP40 ~ IP68
온도	-30 °C ~ +105 °C	0 °C ~ +65 °C 또는 -40 °C ~ +200 °C

* 출력 부하 없음.

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