Sugerencia sobre detección de posición en un eje accionado por motor

Conduzco un motor de 24 V CC a través de un puente en H de un lado a otro para colocar una parte de mi aplicación mecánica. El motor acciona un eje que tiene dicha pieza moviéndose según el sentido de rotación del eje.

El motor está siendo pulsado por PWM, pero quiero poder subir/bajar el PWM para controlar la corriente (y mejorar la vida útil del motor) y obtener una configuración de posicionamiento más precisa.

Consideré usar microinterruptores (similares a estos ) que señalaron la posición en la que se encontraba la parte móvil y, sabiendo eso, pulsé el motor en consecuencia. Tuve cierto éxito con esta estrategia, pero la opción del microinterruptor plantea un montón de preocupaciones con respecto a la industrialización de dicha configuración: tengo una variabilidad muy alta en la sensibilidad de los microinterruptores, son razonablemente difíciles de ensamblar en el sistema sin comprometer la técnica de posicionamiento, y también, los trabajadores de nuestra fábrica no están orientados o capacitados para comprender y hacer frente a las implicaciones de dicho proceso de fabricación.

Otra opción que he considerado pero que no intenté implementar fue un potenciómetro de accionamiento deslizante lineal (algo así ) . Aunque, como no pude encontrar uno con las dimensiones adecuadas, abandoné la idea.

Por lo tanto, estoy tratando de averiguar qué otro tipo de sensor podría usarse para tal aplicación. Actualmente estoy considerando usar un sensor magnético y tener 3 imanes pequeños (3 posiciones) colocados estratégicamente con un pequeño arnés (y pegados a nuestra parte), para resolver el problema de posicionamiento y al mismo tiempo simplificar el proceso de fabricación.

Entonces, para resumir, tengo algunas preguntas diferentes:

  • ¿Alguien ha probado este tipo de sensor? ¿Crees que sería fiable para tal escenario?
  • ¿Se te ocurre una solución más adecuada para este problema? ¿Puedes discutir sus ventajas y desventajas?

Sé que esta pregunta es bastante abierta, pero no confío en muchas otras fuentes para hacer este tipo de preguntas.

EDITAR : según lo solicitado por @DaveTweed,

La pieza tiene un rango de movimiento de 31 mm de extremo a extremo en el eje. Como tal, el comienzo y el final del rango de movimiento representan 2 de las posiciones que quiero tener en cuenta. La otra posición está en algún lugar a la mitad de esta distancia, a 12,5 mm del final. Esto es particularmente importante porque, aunque tengo cierto margen de maniobra en este punto, no puedo ir más allá de 12,8 mm desde el final, ni por debajo de 12,2 mm, por lo que necesito un control estricto sobre esto.

En términos de repetibilidad, diría que otro tipo de subconjuntos en este sistema se están probando para que funcionen correctamente durante 6k ciclos/año. Supongo que esto sería una buena estimación para esto también.

Por contaminación supongo que te refieres a factores que podrían entorpecer el funcionamiento del mecanismo. No hemos tenido ningún problema anteriormente. A lo sumo, lo que podría esperarse es una pérdida de lubricación en el eje que provoque fricción mecánica, pero no hemos tenido esos problemas antes.

En términos de EMI, eso podría ser un problema, ya que no nos hemos preparado antes para el uso de equipos sensibles como este en nuestro proceso de fabricación, pero reconozco que podría ser importante. ¿Qué debo buscar/esperar?

Puede usar un codificador incremental óptico o hall en el motor. Pero eso aún requeriría al menos un microinterruptor para obtener la posición inicial después del encendido.
Necesita darnos mucha más información sobre su solicitud. Por ejemplo, ¿cuál es la escala del movimiento del que estás hablando? milímetros? ¿pulgadas? ¿pies? ¿Qué tipo de precisión y repetibilidad necesita? ¿Tiene que preocuparse por algún tipo de contaminación hacia o desde su proceso industrial?

Respuestas (2)

Utilice un interruptor de efecto Hall como este: catálogo de sensores de paletas de efecto Hall de Honeywell

ingrese la descripción de la imagen aquí

No sabía esto, ¡hacía +1! Aunque estoy buscando más información. ¿Tienes algo más?
Simplemente busque en Google "Interruptor de efecto Hall" o "Sensor de efecto Hall". Hay muchas entradas que podrían ser adecuadas. Intente ir al sitio de un distribuidor importante como Digikey, Mouser, Farnell o RS Components. Hay soluciones industriales listas para usar para lo que desea.
Lo he estado haciendo desde que leí tu respuesta. ¡No puedo agradecerte lo suficiente! Me imaginé que esto debería existir, pero, por desgracia, no sabía cómo buscarlo. tu == salvavidas

Digikey tiene una guía bastante buena para codificadores:

http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2012/apr/a-designers-guide-to-encoders

También me gustaría sugerir codificadores lineales capacitivos; se utilizan en esos calibradores digitales económicos, así como en sistemas CNC. Capaz de lograr una precisión bastante buena a un costo moderado.