Die Funktion von Schleifringen besteht darin, Probleme beim Wickeln zu lösen. Sie können sich um 360° drehen und verhindern so, dass sich die Drähte verdrehen oder verheddern. Rotoren und Statoren sorgen für den Stromfluss im laufenden Elektromotor. Ohne Schleifringe wäre die Drehrichtung begrenzt. Mit Schleifringen hingegen ist eine 360°-Drehung möglich. Schleifringe spielen eine Schlüsselrolle in Automatisierungsanlagen und werden daher auch als Gelenke, Freistromschleifringe, elektrische Scharniere usw. bezeichnet. Es gibt viele verschiedene Bezeichnungen, und je nach Branche werden unterschiedliche Begriffe verwendet.
Ein pneumatischer Schleifring ist ein pneumatischer Schleifring, ein hydraulischer Schleifring ist ein hydraulischer Schleifring, pneumatische und hydraulische Schleifringe sind beides Flüssigkeitsschleifringe.
Zu den Materialarten von Glasfaserschleifringen gehören Metallarmierungen und andere Armierungen. Die Hauptmerkmale sind wie folgt:
1. Die Anzahl der Kanäle - derzeit kann der optische Faserschleifring von 1 Kanal auf Dutzende von Kanälen kommen.
2. Arbeitswellenlänge – sichtbares Licht, Infrarotlicht. 1310, 1290, 1350, 850, 1550 nm, wobei 1310 nm und 1550 nm am häufigsten verwendet werden.
3. Glasfasertyp: Es gibt einschichtige und mehrschichtige Glasfasern. Einschichtige Glasfasern, z. B. 9V125, haben eine Übertragungsdistanz von ca. 20 Kilometern. Mehrschichtige Glasfasern, z. B. 50V125 und 62,5V125, erreichen eine Übertragungsdistanz von ca. 1 Kilometer. (9V125: 9: Durchmesser der optischen Mitte, V: Länge in Metern, 125: Außendurchmesser des Refraktors) Die Übertragungsdämpfung einer einschichtigen Glasfaser beträgt 1 dB pro Kilometer, die einer mehrschichtigen Glasfaser ca. 10/20 dB pro Kilometer. Einschichtige Glasfasern werden üblicherweise verwendet.
4. Steckverbindertypen: Es gibt viele Steckverbindertypen, z. B. FC, SC, ST und LC. Die FC-Kategorie wird in PC, APC und LPC unterteilt. Die PC-Schnittstelle ist weit verbreitet, APC und LPC kommen nur bei speziellen Rückflussdämpfungsproblemen zum Einsatz. PC ist ein herkömmlicher Querschnittsanschluss mit Flachkontakt. APC und LPC sind beides abgeschrägte Kontakte. Die Größe der LPC-Abschrägung variiert. FC ist ein Schraubstecker aus Metall. ST ist ein Schnappstecker aus Metall. SC und LC sind beides gerade Kunststoffstecker. SC hat einen großen Kunststoffkopf, LC einen kleinen. Glasfasern werden hauptsächlich in Kommunikationsgeräten verwendet.
5. Drehzahl, Arbeitsumgebung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Glasfaser dient der lokalen Datenübertragung.
HF-Drehgelenke arbeiten üblicherweise mit Frequenzen über 300 MHz. Sie werden zur Datenübertragung über große Entfernungen eingesetzt. HF-Drehgelenke und Glasfasern sind nicht gleichzeitig nutzbar. HF-Drehgelenke und elektrische Schleifringe hingegen können gleichzeitig verwendet werden.
HF-Drehgelenke werden in Koaxial- und Hohlleitergelenke unterteilt. Koaxialgelenke ermöglichen die kontaktbasierte Übertragung in einem breiten Frequenzbereich von DC bis 50 GHz, üblicherweise DC bis 5 GHz und mindestens DC bis 3 GHz. Hohlleitergelenke hingegen übertragen Signale kontaktlos und verfügen über einen Durchlassbereich (Durchlassrate), typischerweise 1,4–1,6 oder 2,3–2,5. Für die optimale Funktion sind außerdem die Kanalanzahl, der Frequenzbereich, die Drehzahl, die Betriebsumgebung (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Salzsprühnebel usw.) zu berücksichtigen. Aktuell werden am häufigsten Ein- und Zweikanal-Systeme eingesetzt, vereinzelt auch Drei-, Vier- und sogar Fünfkanal-Systeme. Diese sind jedoch vergleichsweise teuer.
1. Betriebsspannung – Jeder Schleifring hat in jeder verwendeten Schleifenschleife eine Nennbetriebsspannung. Diese Nennspannung wird jedoch hauptsächlich durch die Größe des Isoliermaterials und den verfügbaren Platz begrenzt. Eine Überschreitung der Nennspannung kann zu Isolationsfehlern, internen Durchschlägen und sogar zum Durchbrennen führen.
2. Nennstrom – Die Kernkomponenten des Schleifrings sind der Ring selbst und das Bürstenkontaktmaterial. Die Kontaktfläche und die Leitfähigkeit bestimmen den maximalen Strom, den der Schleifring führen kann. Wird der Nennstrom überschritten, steigt die Temperatur am Kontaktpunkt sprunghaft an. Dadurch dehnt sich die Luft am Kontaktpunkt aus, was zu einer Ablösung und Vergasung des Kontaktmaterials führen kann. Im leichten Fall kommt es zu Kontaktunterbrechungen, im schweren Fall wird der Schleifring vollständig zerstört und fällt aus.
3. Isolationswiderstand – Der Leitwiderstand zwischen einem beliebigen Ring eines mehrschleifigen Schleifrings und den anderen Ringen sowie dem Außengehäuse. Ein niedriger Isolationswiderstand führt bei der Übertragung von Steuersignalen zu Störungen, Bitfehlern, Übersprechen usw.; unter Hochspannung können Funkenbildung und Temperaturanstieg auftreten.
4. Isolationsfestigkeit – die Fähigkeit der isolierenden Bauteile und Materialien im Schleifring, Spannungen standzuhalten. Im Allgemeinen gilt: Je besser die Isolationsleistung, desto höher die Spannungsfestigkeit.
5. Kontaktwiderstand – ein Indikator, der die Kontaktzuverlässigkeit des leitfähigen Schleifrings beschreibt. Die Größe des Kontaktwiderstands hängt vom Kontaktreibungspaar, der Materialart, dem Kontaktdruck, der Oberflächenbeschaffenheit des Kontakts usw. ab.
6. Dynamischer Kontaktwiderstand - der Schwankungsbereich des Widerstands zwischen Rotor und Stator in einem Pfad des leitfähigen Schleifrings, wenn sich der leitfähige Schleifring im Betriebszustand befindet.
7. Lebensdauer des Schleifrings - Die Zeit vom Beginn des Schleifrings bis zum Ausfall einer beliebigen Schleifenwindung des Schleifrings.
8. Nenndrehzahl - beeinflusst von vielen Faktoren, darunter Art des Kontaktreibungspaares, strukturelle Rationalität, Verarbeitungs- und Fertigungsgenauigkeit, Montagegenauigkeit usw.
9. Schutzleistung – Je nach Einsatzumgebung des Kunden können Anforderungen an Wasserdichtigkeit, Explosionsschutz, Höhen- und Niedrigdruckbeständigkeit usw. bestehen. Unsere Produkte erreichen Schutzarten bis zu IP68; zudem bieten wir explosionsgeschützte Schleifringe an. Aktuell sind wir der einzige Hersteller leitfähiger Schleifringe in China mit Explosionsschutzzertifikat.
Analoges Signal: Unsere Produkte können niederfrequente analoge Signale übertragen, darunter Sinuswellen mit Frequenzen unter 20 MHz und Rechteckwellen mit Frequenzen unter 10 MHz. Nach spezieller Bearbeitung sind Frequenzen bis zu 300 MHz möglich. Übersprechen beschreibt den Grad der Signalüberlagerung in dB. Je höher das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des Geräts ist, desto geringer ist das erzeugte Rauschen. Ein Übersprechen von 20 dB entspricht einem SNR von 1 %, 40 dB einem SNR von 0,1 % und 60 dB einem SNR von 0,1 %.
Digitales Signal: Es handelt sich um eine Rechteckwelle. Unsere Produkte können digitale Signale mit einer Bitrate von 100 Mbit/s übertragen. Paketverlustrate: Die Paketverlustrate der Datenpakete beträgt 5 ppm (Teile pro Million). Echtzeitkommunikation erfolgt seriell (SDI) mit praktisch keiner Verzögerung und einer Datenrate von 20 MHz/s. Verzögerte Kommunikation ist Vollduplex-Abfragekommunikation (parallel) mit einer Bitrate von 100 Mbit/s.
Die charakteristische Impedanz von 75 Ohm ist typisch für analoge Videoübertragung, einschließlich PAL und Rundfunksystemen. Die charakteristische Impedanz von 50 Ohm entspricht dem digitalen Videosystem LVDS, einem differenziellen Hochgeschwindigkeitssystem mit niedrigem Pegel, das auch über verdrillte Adern realisiert werden kann. Koaxialkabel werden bis 20 MHz verwendet, oberhalb von 200 MHz kommen verdrillte Adern zum Einsatz.
Aktives Signal: ein von einer Stromversorgung erzeugtes Signal mit hoher Störfestigkeit, wie z. B. ein Schaltsignal.
Passives Signal: ein schwaches, störungsresistentes, passiv erzeugtes Signal. Beispiele hierfür sind Thermoelemente vom Typ K und T mit einem Temperaturwiderstand unter 800 °C. Sie zählen zu den Spannungssignalen, reagieren empfindlich auf Spannungen und werden durch Kompensationskabel oder -klemmen vom anderen Vertragspartner angeschlossen. Platinwiderstände sind Tieftemperaturwiderstände (unter 200 °C) und stellen hohe Anforderungen an die dynamische Widerstandsfähigkeit.
Die optische Übertragung erfolgt mittels Übertragungsmedium, Reflexionsmedium und Lichtquelle. 9/125-MHz-Antennen sind Singlemode-Antennen mit großer Reichweite, geringer Dämpfung und hohem Preis. 50/125-MHz- und 62,5/125-MHz-Antennen sind Multimode-Antennen mit geringer Reichweite, hoher Dämpfung und niedrigem Preis. Theoretisch kann jeder Lichtkanal mehrere Signale oder Leistungen übertragen, abhängig von den Modulations- und Demodulationsfähigkeiten der angeschlossenen Geräte. Ein Lichtkanal ermöglicht das Senden und Empfangen eines Signals. Die maximale Sendeleistung beträgt weniger als 10 Watt.
Camera Link basiert auf der Channel-Link-Technologie. Darauf aufbauend wurden Übertragungssteuerungssignale hinzugefügt und zugehörige Übertragungsstandards definiert. Produkte mit dem „Camera Link“-Logo lassen sich problemlos anschließen. Der Camera-Link-Standard wurde von der American Automation Industry Association (AIA) angepasst, modifiziert und veröffentlicht. Die Camera-Link-Schnittstelle löst das Problem der Hochgeschwindigkeitsübertragung.
Camera Link bietet drei Konfigurationen: Basis, Mittel und Voll. Sie dienen hauptsächlich der Lösung von Problemen mit dem Datenübertragungsvolumen. Dadurch werden geeignete Konfigurationen und Verbindungsmethoden für Kameras mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bereitgestellt.
Base
Die Basisstation belegt 3 Ports (ein Channel-Link-Chip enthält 3 Ports), 1 Channel-Link-Chip und 24-Bit-Videodaten. Eine Basisstation nutzt einen Anschlussport. Werden zwei identische Basisstationen verwendet, entsteht eine Dual-Basisstation.
Maximale Übertragungsgeschwindigkeit: 2,0 Gbit/s bei 85 MHz
Medium
Mittel = 1 Basis + 1 Kanalverbindungs-Basiseinheit
Maximale Übertragungsgeschwindigkeit: 4,8 Gbit/s bei 85 MHz
Voll
Vollversion = 1 Basiseinheit + 2 Kanalverbindungs-Basiseinheiten
Maximale Übertragungsgeschwindigkeit: 5,4 Gbit/s bei 85 MHz
Jeder kann die einfache Höhenangabe selbst nach folgender Methode ermitteln und notieren:
Kupferringe 1A~3A 1,2~1,5 mm (bei hohen Größenanforderungen in 1,2er-Reihen, bei niedrigeren Größenanforderungen in 1,5er-Reihen und bei einem Innendurchmesser über 80 mm ebenfalls in 1,5er-Reihen).
5A, Kupferringgröße 1,5 mm
10A: Kupferring 2 mm
20A: Kupferring 2,5 mm
Abstandshalter 1–1,2 mm, für jede 1000-V-Spannungserhöhung 1 mm hinzufügen.
Anzahl der Abstandshalter: Pro Ring einen weiteren Abstandshalter hinzufügen.
Standard-Stehspannung: Spannung x2 + 1000 V
Isolationswiderstand: 5 MΩ oder mehr bei 220 V (normalerweise 500 MΩ)
Strom: Herkömmliche Drehstrommotoren arbeiten mit I=2P und nutzen im Allgemeinen 70 % der Nennleistung.
Liniengeschwindigkeit: Normalerweise 8-10 m/s, durch spezielle Behandlung können 15 m/s erreicht werden.
Verarbeitung wasserdichter Produkte und Eigenschaften von Konstruktionsmaterialien:
Wasserdichte Produkte der Schutzklasse FF eignen sich für den Einsatz im Außenbereich bei Regen. Das Strukturmaterial besteht aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl mit Oberflächenhärtung. Die Lebensdauer hängt von der Nutzungsdauer ab. Kunden können das Dichtungsmaterial (Skelett-Öldichtung) selbst austauschen.
Wasserfeste Produkte der Schutzklasse F eignen sich nur für kurzzeitiges Spritzwasser; das Material ist eine Aluminiumlegierung und daher relativ weich.
Die aktuell im Unternehmen verwendeten Kunststoffe sind Tetrafluorethylen und PPS. Tetrafluorethylen ist als stabförmiges Material erhältlich, das sich bearbeiten lässt, jedoch stark temperaturempfindlich und leicht verformbar ist. PPS zeichnet sich durch geringe Verformung und gute Steifigkeit aus. Es eignet sich gut für den Spritzguss, ist aber nicht als stabförmiges Material verfügbar.
Low Voltage Differential Signaling (LVDS), ein 1994 von National Semiconductor vorgeschlagener Signalübertragungsmodus, ist ein Pegelstandard. Die LVDS-Schnittstelle, auch bekannt als RS-644-Busschnittstelle, ist eine Datenübertragungs- und Schnittstellentechnologie, die erst in den 1990er-Jahren aufkam. LVDS steht für Low Voltage Differential Signal. Kern dieser Technologie ist die Nutzung extrem niedriger Spannungsschwankungen zur differenziellen Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit. Sie ermöglicht Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen und zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch, niedrige Bitfehlerrate, geringes Übersprechen und geringe Strahlung aus. Als Übertragungsmedium können Kupfer-Leiterplatten oder symmetrische Kabel dienen. LVDS findet zunehmend Anwendung in Systemen mit hohen Anforderungen an Signalintegrität, geringen Jitter und geringe Gleichtaktstörungen.
Üblicherweise werden Daten binär dargestellt, wobei +5V der Logik "1" entspricht und 0V der Logik "0" entspricht. Dies wird als TTL-Signalsystem (Transistor-Transistor Logic Level) bezeichnet und ist die Standardtechnologie für die Kommunikation zwischen verschiedenen Teilen des vom Computerprozessor gesteuerten Geräts.
Camera Link ist ein hochauflösender Übertragungsmodus. Er basiert auf der Channel-Link-Technologie. Zusätzlich wurden einige Übertragungssteuerungssignale implementiert und entsprechende Übertragungsstandards definiert. Die Camera-Link-Schnittstelle bietet drei Konfigurationen: Basis, Mittel und Voll. Sie dient primär der Lösung des Problems des Datenübertragungsvolumens und bietet geeignete Konfigurations- und Verbindungsmethoden für Kameras unterschiedlicher Geschwindigkeiten.
SDI (Serial Digital Interface) ist eine „digitale serielle Komponentenschnittstelle“. HD-SDI ist eine hochauflösende digitale serielle Komponentenschnittstelle. HD-SDI ist eine Echtzeit-Kamera für unkomprimierte HD-Übertragung in Broadcast-Qualität. Sie basiert auf dem seriellen Verbindungsstandard der SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) und überträgt unkomprimiertes digitales Video über ein 75-Ohm-Koaxialkabel. SDI-Schnittstellen lassen sich grob in SD-SDI (270 Mbit/s, SMPTE259M), HD-SDI (1,485 Gbit/s, SMPTE292M) und 3G-SDI (2,97 Gbit/s, SMPTE424M) unterteilen.
Ein Encoder ist ein Gerät, das elektrische Signale oder Daten in ein für Kommunikation, Übertragung und Speicherung nutzbares Signal umwandelt. Encoder lassen sich nach ihrem Funktionsprinzip in Inkremental- und Absolutwertgeber unterteilen. Hinsichtlich ihrer Eigenschaften unterscheidet man zwischen fotoelektrischen und magnetoelektrischen Encodern.
Ein am Servomotor installierter Sensor misst die Position der Magnetpole sowie den Drehwinkel und die Drehzahl des Servomotors. Je nach verwendetem Medium lassen sich Servomotor-Encoder in fotoelektrische und magnetoelektrische Encoder unterteilen. Auch der Drehtransformator stellt eine spezielle Form des Servo-Encoders dar.
Die optoelektronische Zielplattform ist ein intelligentes Videoüberwachungssystem zur Einbruchsprävention, das Licht, Technik, Elektrizität und Bildverarbeitung integriert. Sie kann mit verschiedenen Sensoren ausgestattet werden, darunter Wärmebildkameras, Sensoren für sichtbares Licht, hochauflösende Teleobjektive, Laserbeleuchtung und Entfernungsmessung, und ermöglicht eine 24-Stunden-Überwachung und Frühwarnung bei allen Wetterbedingungen. Das Produkt verfügt über Funktionen wie Bildstabilisierung, intelligente Verfolgung, Positionsbestimmung und Entfernungsmessung sowie Datenfusionsanalyse. Es wird hauptsächlich in der nationalen Grenzkontrolle, im Bereich der kritischen Sicherheitsvorkehrungen, bei der Terrorismusbekämpfung, im Zollwesen zur Bekämpfung von Schmuggel und Drogenhandel, bei der Überwachung von Schiffen auf Inseln, bei der Kampfaufklärung, bei der Waldbrandprävention, an Flughäfen, in Kernkraftwerken, auf Ölfeldern, in Museen usw. eingesetzt.
Ferngesteuertes Fahrzeug oder Unterwasserroboter
Radar ist die Transliteration des englischen Wortes „Radar“, was so viel wie „Radio Detection and Ranging“ bedeutet, also die Ortung von Zielen und die Bestimmung ihrer Position mithilfe von Funkverfahren. Daher wird Radar auch als „Funkortung“ bezeichnet. Radar ist ein elektronisches Gerät, das elektromagnetische Wellen zur Zielortung nutzt. Es sendet elektromagnetische Wellen aus, um das Ziel zu beleuchten, und empfängt deren Echo. Dadurch erhält es Informationen wie die Entfernung zwischen Ziel und dem Aussendepunkt der elektromagnetischen Wellen, die Änderungsrate der Entfernung (Radialgeschwindigkeit), den Azimut und die Höhe.
Radar umfasst: Frühwarnradar, Such- und Warnradar, Funkhöhenradar, Wetterradar, Flugsicherungsradar, Führungsradar, Zielradar, Gefechtsfeldüberwachungsradar, Abfangradar, Navigationsradar sowie Kollisionsvermeidungs- und Freund-Feind-Erkennungsradar.