AMS 자기저항식 측정 원리

Magneto-resistive Measuring Method

스케일 제조 방식

스케일에는 두 개의 자기 트랙이 포함되어 있습니다:

정밀 인크리멘탈 트랙: N극과 S극이 교대로 배열되며, 간격은 200 um
기준 트랙: 절대 위치를 결정하는 데 사용되며, 다중 포인트, 등간격 기준점 또는 단일 기준점을 선택할 수 있습니다

제조 과정

스케일은 가이드 레일 부분에 완전히 통합되며, 제조 과정은 다음과 같습니다:

단계	설명
1	완성된 가이드 레일 부분에 슬롯을 연삭합니다
2	자성 재료 스트립을 슬롯에 삽입합니다
3	자성 재료를 연삭하고 자화합니다
4	자기 투과성을 가진 통체 경화 커버 스트립을 가이드 레일에 용접하여 측정 스케일을 보호합니다

보호 설계

이 커버 스트립 설계는 측정 스케일을 칩 및 냉각액으로부터 보호합니다. 측정 스케일의 위치는 모든 AMS 제품 시리즈에서 일관되게 유지됩니다.

자기저항 위치 센서

센서와 측정 스케일 사이에 상대 운동이 발생하면, 자기저항 재료 내의 자기장 강도 변화가 측정하기 쉬운 저항 변화를 일으킵니다.

휘트스톤 브리지 (Wheatstone Bridge) 센서 구성요소

휘트스톤 브리지 센서 구성요소의 회로 설계는 온도 변동, 노화 및 외부 자기장 간섭의 영향을 최소화합니다.

신호 생성

낫 모양 센서 구성요소 (sickle-shaped sensor elements)의 배열 방식으로 인해, 인크리멘탈 자화에서 90도 위상 편이를 갖는 두 개의 정현파 신호가 얻어집니다.

정밀도 향상

정밀도를 높이기 위해 104개의 개별 구성요소로부터의 신호가 측정 방향을 따라 평균 처리됩니다. 센서 구조가 자기 분할 주기에 적응하기 때문에, 외부 자기장 간섭의 영향이 크게 억제됩니다.

센서의 위치 독립성

정밀도를 결정하는 모든 측정 신호 특성(위상, 진폭 차이, 고조파 특성 등)은 센서 내부에 고정되어 있습니다. 따라서, 센서 위치와 기울기에 큰 편차가 발생하더라도 신호 품질이 저하되지 않습니다: "회로는 안정적으로 유지됩니다" (The circuit remains stable).

직접적 이점

간편한 교체: 조정 없이 측정 리딩 헤드를 간단히 교체할 수 있습니다
향상된 내진동성: 진동 및 충격에 대한 저항력이 우수합니다
넓은 허용 범위: 리딩 헤드 작동 시 넓은 허용 범위 (tolerance band)를 갖습니다

자동 이득 제어 (AGC) 작동 방식

전류 진폭(주기 신호로 표시)은 전자 측정 시스템에서 지속적으로 측정됩니다. 편차가 발생하면 진폭이 자동으로 조정됩니다. 따라서 비정상적인 상황(장착 오류, 외부 오류 또는 캐리지 제거)에서도 표준화된 출력 신호가 제공됩니다.

AGC 기능

진폭 모니터링	주기 신호의 전류 진폭을 지속적으로 모니터링합니다
자동 조정	편차 발생 시 진폭을 자동으로 조정합니다
비정상 처리	장착 오류 (installation errors), 외부 오류 (external errors) 또는 캐리지 제거 (removal of the slider) 등의 상황에서도 안정적인 출력을 제공합니다

기준점 식별

두 번째 트랙에는 절대 위치 결정 및 시스템 영점 복귀를 위한 AMS 기준 마크가 있습니다. 기준점의 정밀도는 기계의 영점 또는 원점 위치에 매우 중요합니다.

기준점 작동 원리

하나의 기준점은 기준점 자화 상의 세 개의 자기 기준 마크로 표시됩니다:

기준 펄스의 상승 에지는 하나의 기준 정보를 나타냅니다
기준 펄스의 하강 에지는 또 다른 기준 정보를 나타냅니다
세 번째 기준 정보는 이중화 설계로, 기준점 식별 시스템의 운용 신뢰성을 향상시킵니다

이 작동 원리는 모든 자기 간섭을 억제하며, 간섭이 발생했을 때 기준 신호를 제공하지 않아 시스템 신뢰성을 보장합니다.

기능 및 옵션

자화 옵션

AMS MONORAIL 제품은 다양한 기준점 옵션을 제공하며, 이러한 마크는 표면에 레이저로 각인됩니다. 아래 도면은 첫 번째 기준점의 위치를 보여줍니다.

기준점 유형

코드	유형	설명
TR50	50mm 기준점 그리드	매 50 mm마다 기준점이 설정된 AMS 시스템
TD50	다중 원점	다중 원점을 가진 AMS 시스템. 원점 간격: 50.2 / 49.8 / 50.4 / 49.6 / 50.6 / 49.4 / ... mm (50mm 인코딩 패턴)

리딩 헤드 위치 및 장착 측

주문 코드에서 SCHNEEBERGER는 리딩 헤드의 장착 위치, 측정 스케일 위치, 그리고 가이드 레일 및 캐리지의 기준면을 표시합니다. 세로 도면의 경우 그림을 반시계 방향으로 90도 회전해야 합니다. 주문 시 다음 정보를 반드시 포함해야 합니다:

가이드 레일 장착 측 및 측정 스케일 위치

코드	가이드 레일 기준면	측정 스케일 위치
R11	기준 하부 (Reference bottom)	스케일 하부 (Scale bottom)
R12	기준 하부 (Reference bottom)	스케일 상부 (Scale top)
R21	기준 상부 (Reference top)	스케일 하부 (Scale bottom)
R22	기준 상부 (Reference top)	스케일 상부 (Scale top)

리딩 헤드 위치

코드	설명
P1	외부 장착, 리딩 헤드 하우징 우측, 리딩 헤드 상향 (External mounting, housing right, reading head top)
P3	외부 장착, 리딩 헤드 하우징 좌측, 리딩 헤드 하향 (External mounting, housing left, reading head bottom)

캐리지 장착 측

코드	설명
R1	기준 하부 (Reference bottom)
R2	기준 상부 (Reference top)

주문 시 주의사항

AMS 측정 시스템을 주문할 때, 가이드 레일 기준면, 측정 스케일 위치, 리딩 헤드 장착 위치 및 캐리지 기준면의 구성 코드를 명확히 지정하여 시스템이 올바르게 장착되고 작동하도록 해야 합니다.