Encoders rotativi
Un encoder rotativo è un trasduttore che misura la posizione angolare di un albero o di un perno in rotazione e la converte in un segnale digitale leggibile dal sistema di controllo. TSM Sensors produce encoder rotativi magnetici assoluti monogiro (single-turn) con uscita CANopen, in sei modelli con configurazione ad albero o senza albero, per applicazioni su gru, macchine agricole, escavatori e sistemi di movimentazione industriale.
Come funziona un encoder rotativo
Il principio di misura è magnetico: un magnete solidale all’elemento rotante genera un campo che viene rilevato da un sensore Hall o magnetoresistivo integrato nel corpo del dispositivo. La scheda elettronica interna calcola la posizione angolare istantanea e la trasmette come dato digitale sulla rete CAN Bus.
Tutti i modelli della gamma TSM sono assoluti monogiro: il dato di posizione è disponibile immediatamente all’accensione, senza azzeramento o homing. Su macchine con cicli frequenti di accensione e spegnimento, questo elimina il ritardo di ricalibrazione prima di ogni ciclo operativo.
La tecnologia magnetica è immune a polvere, condensa e contaminanti che comprometterebbero un encoder ottico. In ambienti off-highway, dove polvere, fango e sbalzi termici sono costanti, è la scelta tecnica corretta per un trasduttore rotativo destinato a restare a bordo macchina per anni.
Gamma encoder rotativi TSM Sensors
Sei modelli, tutti con protocollo CANopen, divisi in due configurazioni meccaniche principali: con albero, per accoppiamenti diretti sull’asse da misurare, e senza albero, per installazioni su perni esistenti della macchina. La scelta tra i modelli dipende dal tipo di accoppiamento disponibile, dallo spazio di installazione e dalla necessità di misure aggiuntive.
| Modello | Configurazione | Interfaccia | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| RTS100 | Senza contatto | CANopen | Gru, irroratrici, escavatori, slip ring — con inclinometro integrato |
| RTB100 | Senza albero | CANopen | Installazioni compatte su perni esistenti |
| RTP100 | Senza albero | CANopen | Encoder magnetico assoluto per perni e giunti rotativi |
| RTE200 | Senza albero | CANopen | Posizione angolare stabilizzatori su gru cingolate |
| RTA100 | Con albero | CANopen | Controllo sterzo trattori e raccoglitrici frutta, testata mietitrebbie |
| RTP100H | Con albero | CANopen | Angolo rotazione torretta su gru per autocarro e gru cingolate, feedback slip ring |
L’RTS100 è l’unico modello con inclinometro integrato: acquisisce posizione angolare e angolo di inclinazione sullo stesso nodo CAN Bus, senza aggiungere un secondo sensore. Utile sui bracci articolati dove serve conoscere sia la rotazione sia la pendenza per calcolare la geometria operativa in tempo reale.
Applicazioni degli encoder rotativi
Gru e sollevamento
Sulle gru su autocarro, l’RTP100H misura l’angolo di rotazione della torretta: l’ECU usa quel dato per calcolare il diagramma di carico e attivare le protezioni di sicurezza ai limiti operativi. Sulle gru cingolate, l’RTE200 rileva la posizione angolare degli stabilizzatori e l’RTS100 fornisce il feedback di rotazione della struttura. Sui sollevatori a forbice, l’RTS100 monitora la posizione angolare delle forbici durante il ciclo di sollevamento, trasmettendo il dato alla centralina per il controllo delle manovre.
Macchine agricole
Su trattori e raccoglitrici frutta, l’RTA100 misura l’angolo di sterzata in tempo reale. Sulle irroratrici agricole, l’RTS100 gestisce l’apertura delle ali e del boom e fornisce il feedback del pedale acceleratore su trattori con architettura elettronica a bordo. Sulle macchine piantatrici, l’encoder rotativo monitora la posizione delle braccia parallele per il controllo della profondità di semina. Su questi veicoli le macchine lavorano in campo aperto stagione dopo stagione: la tecnologia magnetica mantiene la precisione di misura senza degrado nel tempo.
Edilizia e movimento terra
Sugli escavatori, l’RTS100 misura la posizione angolare della benna e l’angolo di rotazione della torretta, fornendo all’ECU i dati per il controllo automatico dei movimenti. In cantiere le vibrazioni continue e gli impatti meccanici sono la norma: la struttura senza parti ottiche degli encoder magnetici TSM regge queste sollecitazioni senza che la precisione di misura ne risenta.
Anelli di contatto elettrici
L’RTS100 (senza contatto) e l’RTP100H (con albero) vengono integrati negli anelli di contatto elettrici per aggiungere la misurazione angolare alla struttura rotante. Questa configurazione elimina un encoder esterno separato: l’anello trasmette insieme potenza, segnali di controllo e dato di posizione angolare sullo stesso sistema, con meno componenti e meno punti di guasto.
Protocolli di comunicazione e configurazioni su misura
Tutti gli encoder rotativi TSM comunicano in CANopen. Le architetture di controllo delle macchine target (agricoltura, movimento terra, sollevamento) sono distribuite su bus CAN come standard di settore: il protocollo CANopen garantisce comunicazione digitale veloce, diagnostica integrata e compatibilità con reti multi-nodo.
I modelli della gamma condividono il bus con la CAN.I/O.100 di TSM Sensors, con i sensori magnetostrittivi e con gli inclinometri, senza adattatori di protocollo. Un unico bus, un unico fornitore per sensori e centralina. Per applicazioni che richiedono protocolli diversi, il reparto tecnico valuta configurazioni su richiesta.
Un encoder rotativo è un sensore che rileva la posizione angolare di un albero o di un perno in rotazione e la converte in un segnale elettrico leggibile dal sistema di controllo. Negli encoder assoluti monogiro (single-turn) come quelli della gamma TSM Sensors, il dato in uscita rappresenta la posizione angolare assoluta all’interno di un giro completo (0-360°): al riavvio il sensore conosce immediatamente l’angolo senza azzeramento o homing. Questa caratteristica è rilevante su macchine che effettuano molti cicli di accensione e spegnimento giornalieri.
Gli encoder rotativi TSM Sensors utilizzano una tecnologia di rilevazione magnetica: un magnete solidale all’elemento rotante genera un campo che viene letto da un sensore Hall o magnetoresistivo integrato nel corpo del dispositivo. A differenza degli encoder ottici, la tecnologia magnetica è intrinsecamente immune a polvere, condensa e contaminanti, rendendola la scelta naturale per applicazioni off-highway dove le condizioni ambientali comprometterebbero rapidamente un sistema ottico. Tutti i modelli della gamma comunicano tramite protocollo CANopen.
I modelli ad albero (RTA100, RTP100H) hanno un perno meccanico che si accoppia direttamente all’asse da misurare tramite giunto rigido o elastico: sono indicati quando è disponibile un accoppiamento meccanico diretto e si vuole una connessione robusta e semplice. I modelli senza albero (RTB100, RTP100, RTE200) si montano attorno a un perno esistente della macchina, senza un accoppiamento dedicato: sono la scelta per installazioni dove il perno di rotazione è già presente nel progetto meccanico o dove lo spazio è limitato. L’RTS100, pur essendo contactless, rientra concettualmente nella categoria senza albero.
L’RTS100 è l’unico encoder rotativo della gamma con inclinometro nello stesso corpo del sensore. Acquisisce simultaneamente posizione angolare di rotazione e angolo di inclinazione su un unico nodo CAN Bus: un componente invece di due, un cablaggio invece di due. L’applicazione tipica è su bracci articolati di gru e piattaforme aeree, dove serve conoscere sia la rotazione della torretta sia la pendenza del braccio per calcolare la geometria operativa in tempo reale e verificare i limiti di sicurezza.
Un encoder rotativo misura una posizione angolare (gradi di rotazione attorno a un asse), mentre un trasduttore di posizione lineare misura uno spostamento su un asse rettilineo. Su una gru, per esempio, l’encoder rotativo misura l’angolo di rotazione della torretta e l’encoder a filo misura l’estensione del braccio telescopico: le due misure insieme danno all’ECU la geometria completa della macchina. TSM Sensors produce entrambe le tecnologie, pensate per lavorare sulla stessa rete CAN Bus.
Le applicazioni principali riguardano il controllo della rotazione su macchine in condizioni gravose: torrette girevoli di escavatori e gru, angolo di sterzata su trattori e raccoglitrici frutta, apertura di ali e boom su irroratrici agricole, posizione degli stabilizzatori su gru cingolate, forbici su piattaforme a forbice, e feedback di posizione sugli anelli di contatto elettrici. In tutti questi contesti il trasduttore rotativo fornisce al sistema di controllo il dato di posizione angolare necessario per gestire le manovre in sicurezza.
Sì. La tecnologia magnetica non ha parti ottiche da proteggere ed è per natura immune a polvere, condensa e contaminanti. La struttura meccanica di ogni encoder rotativo TSM Sensors è progettata per resistere a urti e vibrazioni tipiche delle macchine movimento terra e dei cicli di lavoro intensivi in campo agricolo. I sensori operano da -40°C a +85°C con protezione IP67: le prestazioni restano costanti anche con le escursioni termiche tipiche di una giornata di cantiere o di una stagione agricola.
Le macchine target di TSM Sensors (agricoltura, movimento terra, sollevamento) usano architetture di controllo distribuite su bus CAN come standard di comunicazione. Il protocollo CANopen garantisce comunicazione digitale veloce e affidabile con le unità di controllo elettroniche, diagnostica integrata e possibilità di integrare il sensore in reti multi-nodo insieme ad altri dispositivi. Per applicazioni che richiedono protocolli diversi, il reparto tecnico TSM Sensors valuta configurazioni custom.
Sì. Tutti i modelli comunicano in CANopen sulla stessa rete della CAN.I/O.100, dei sensori magnetostrittivi, degli encoder a filo e degli inclinometri TLP300 TSM Sensors. Un progettista OEM può costruire un’architettura di sensing completa con un unico fornitore: encoder rotativi per le rotazioni, magnetostrittivi per i cilindri idraulici, encoder a filo per le corse esterne, inclinometri per le pendenze, tutto gestito dalla stessa centralina con compatibilità elettrica e di protocollo nativa.
Sì. TSM Sensors progetta e produce internamente meccanica, hardware, firmware e software dei propri sensori. Per applicazioni OEM con requisiti particolari, il team tecnico valuta adattamenti di alloggiamento, connettore, cablaggio e protocollo. Le configurazioni custom vengono codificate per la produzione di serie, così ogni lotto è identico al precedente senza dover modificare l’architettura elettrica della macchina. Per avviare una richiesta, contattare il reparto tecnico TSM. Le schede tecniche e i modelli 3D di ogni modello sono scaricabili dalla sezione Download.