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Weg-, Winkel-, Positionsmessung

Weg-, Winkel-, Positionsmessung. Industrielle Elektronik 5BHELI 2008/09 Michael Stocker Bernhard Wintersperger. Allgemeines. Wege Winkel Positionen Erfassung von veränderlichen Positionen und Umwandlung in elektrische Signale. Wegmessung Widerstandsänderung. Einfach Günstig Verschleiß.

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Weg-, Winkel-, Positionsmessung

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Presentation Transcript

  1. Weg-, Winkel-, Positionsmessung Industrielle Elektronik 5BHELI 2008/09 Michael Stocker Bernhard Wintersperger

  2. Allgemeines • Wege • Winkel • Positionen • Erfassung von veränderlichen Positionen und Umwandlung in elektrische Signale.

  3. WegmessungWiderstandsänderung • Einfach • Günstig • Verschleiß

  4. WegmessungInduktive Messung • Induktive Wegaufnehmer • Magnetostriktive Wegaufnehmer

  5. WegmessungInduktive Messung • Wirbelstrom-Sensoren • Hochfrequente Wechselspannung • Wirbelstrominduzierung • Änderung der Spulenimpedanz

  6. WegmessungKapazitive Messung • Prinzip des idealen Plattenkondensators • Abstand  Kapazität • Kleine Abstände

  7. WegmessungKodierte Längengeber • Absolutwertgeber • Fixe Codierung für jede Position • Dual-, Graycode

  8. WegmessungInkremental Längengeber • Periodische Zählspur • Optisch, Induktiv, Schleifkontakte • Drehimpulsgeber

  9. WegmessungLaser Messung • Triangulation • Reflexionswinkel abhängig von der Entfernung • Laufzeitmessung

  10. Wegmessungweitere Messmethoden • Seilzug • Radar • Ultraschall • Konfokal-chromatisch

  11. WinkelmessungWiderstandsmessung • Potentiometer • Winkel → Ohm • Vorteil • billig • einfach auszulesen • Nachteil • Verschleiß

  12. Winkelmessung Opto-elektronisch • Absolutwertgeber • Digitaler Zahlenwert • optisch/magnetisch • Serielle Übertragung • beschränkte Anzahl der Unterteilungen • Keine Referenzfahrt • Profibus/Can-Bus

  13. Winkelmessung Opto-elektronisch • Inkrementalgeber • Differenz zweier Winkel • 20 µm • Mehrfeldabtastung • zwei leicht versetzt Sensoren • Interferentielles Messprinzip

  14. WinkelmessungInduktive Messung • Unempfindlicher als opto-elektronische Verfahren • Auswertung der Lage eines Magnetfeldes • Polrad • Magnetfeldsensor • Hall-Sensor

  15. Winkelmessung Gyroskop / Kreiselinstrument • geschlossenes System • bleibt stabil • Präzession • Bei einwirken einer Kraft F1 • Weicht die Kreiselachse rechtwinklig aus • Messprinzipien • Stabilität • Präzession

  16. Winkelmessung Piezo Gyroskop • Coriolis Effekt • schwingendes Stäbchen • Winkelgeschwindigkeit

  17. Winkelmessung Piezo Gyroskop • Ausgang in V • Werte werden Integriert • Murata ENC-03 • Ruhelage: +1,35V • 0,67 mV/(°/s) • Bias Drift

  18. Winkelmessung Laserkreisel • Besitzt keine beweglichen Teile • Zwei Lichtstrahlen • In Gegenrichtung • Eine Quelle (Laser)! • Überlagerung

  19. Positionsmessung • Im industriellen Bereich Sensoren für Weg, Winkelmessung • Berechnung aus Weg, Winkel

  20. PositionsmessungGPS • Global Positioning System • Genauigkeit • SPS: 100m – 15m • PPS: 22m - ?m • DGPS: 0,01 – 5m • min. 3 Satelliten • 4. für Zeit

  21. Weg-, Winkel-, Positionsmessung Ende

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