Melexis stellt hochauflösenden induktiven 22-Bit-Encoder vor

Melexis hat einen hochauflösenden induktiven Encoder-IC vorgestellt, der den steigenden Anforderungen an eine präzise und zuverlässige Positionsmessung in der Robotik, in automatisierten Systemen und bei großformatigen Bewegungsmechanismen gerecht wird. Der MLX90520 bietet eine Auflösung von 22 Bit für rotatorische und lineare Bewegungen und richtet sich an Anwendungen, bei denen eine hochgenaue Rückmeldung und Systemrobustheit entscheidend sind.

Hochpräzise induktive Sensorik und ihre Relevanz
Positionsrückmeldungen sind ein zentrales Element von Motion-Control-Architekturen in Robotern, automatisierten Maschinen und großen mechanischen Gelenken. Optische Encoder werden hierfür seit Langem eingesetzt, sind jedoch häufig mit Nachteilen wie mechanischer Empfindlichkeit, Anfälligkeit gegenüber Verschmutzungen und dem Bedarf an zusätzlichen Bauteilen verbunden. Induktive Sensorik basiert dagegen auf der elektromagnetischen Kopplung zwischen Spulen und Zielstrukturen und ist dadurch weniger empfindlich gegenüber Staub und Partikeln. Gleichzeitig reduziert sie den Bedarf an optischen Komponenten oder großvolumigen Magneten.

Der MLX90520 arbeitet als absoluter induktiver Encoder-Interface-IC und erreicht eine Positionsauflösung von 22 Bit. Er unterstützt sowohl rotatorische als auch lineare Bewegungen bis zu 400 mm und stellt die Positionsdaten über digitale Schnittstellen wie SPI oder SSI bereit. Diese Kombination aus hoher Auflösung, geringer Latenz und digitalen Ausgängen erfüllt die Anforderungen an deterministische Rückmeldungen in komplexen Regelkreisen, insbesondere bei großen Roboterarmen und industriellen Aktuatoren.

Technische Eigenschaften und Integrationsvorteile
Die wesentliche technische Eigenschaft des MLX90520 ist seine 22-Bit-Auflösung, die mehr als vier Millionen diskrete Positionen über den gesamten Bewegungsbereich ermöglicht. Dadurch lässt sich die Wiederholgenauigkeit und Regelpräzision in Anwendungen wie der Gelenksteuerung von Robotern oder bei schweren Bearbeitungsmaschinen verbessern. Die integrierte digitale Signalverarbeitung trägt dazu bei, Rauschen und Latenzen bei der Positionsausgabe zu minimieren.

Ein weiteres Merkmal ist die geringe Bauhöhe des Encodermoduls: IC, Leiterplatte und Zielstruktur kommen zusammen auf weniger als 3 mm. Diese kompakte Bauform erleichtert die Durch-Wellen-Integration und vereinfacht mechanische Konstruktionen im Vergleich zu optischen oder magnetischen Encodern, die häufig größere Gehäuse und zusätzliche Bauteile erfordern. Da das Verfahren ohne Magnete auskommt, entfallen zudem Einschränkungen durch ferromagnetische Umgebungen oder externe Streufelder.

Aspekte der funktionalen Sicherheit werden durch die interne digitale Verarbeitung und eine Architektur adressiert, die eine Systemkonformität bis SIL 3 unterstützt. Für industrielle und robotische Anwendungen, bei denen Fehlfunktionen sicherheitsrelevante Folgen haben können, stellt dies einen klar definierten technischen Referenzrahmen für den Einsatz in sicherheitskritischen Motion-Control-Systemen dar.

Industrielle Anwendungsszenarien
Die Kombination aus 22-Bit-Auflösung und robuster induktiver Messung prädestiniert den Encoder für vielfältige industrielle Einsatzbereiche. In der Robotik ist eine hochgenaue Positionsrückmeldung Voraussetzung für präzise Manipulatorsteuerung, exakte Trajektorien und koordinierte Mehrachsbewegungen. In großen Maschinen, etwa in der Bau- oder Landtechnik, ermöglicht eine präzise Positionsbestimmung über weite Dreh- oder Verfahrwege einen reproduzierbaren und sicheren Betrieb von Aktuatoren und Gelenken. Die geringe Bauhöhe ist dabei insbesondere in beengten mechanischen Umgebungen von Vorteil.

Darüber hinaus kann der MLX90520 in automatisierten Fertigungslinien, Pick-and-Place-Systemen sowie linearen Aktuatorsystemen der Industrieautomation eingesetzt werden, in denen Genauigkeit und Anlagenverfügbarkeit zentrale Leistungskennzahlen darstellen.

Integration und technischer Vergleich
Im Vergleich zu konventionellen optischen Encodern reduzieren induktive Lösungen wie der MLX90520 den mechanischen Integrationsaufwand und erhöhen die Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Gegenüber magnetischen Encodern entfällt der Einsatz von Magneten, wodurch konstruktive Einschränkungen in Bezug auf Beschaffung, Platzierung und magnetische Störeinflüsse vermieden werden. Die Unterstützung gängiger digitaler Schnittstellen wie SPI und SSI erleichtert zudem die Anbindung an moderne Steuerungen und Motion-Control-Systeme ohne zusätzliche Signalaufbereitung.

www.melexis.com