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Inkrementelle Sensoren

Übersicht

Optische Encoder für die direkte und indirekte Positionsmessung

Bei größeren Stellwegen stoßen die kapazitiven Messsysteme an ihre Grenzen: Entweder werden die Sensorflächen immer größer oder die Auflösung und Linearität nimmt ab. Präzisionspositioniersysteme, die Stellwege von mehreren 10 Millimetern erreichen, verwenden inkrementelle Encoder als Positionssensor.

Indirekte Metrologie

Indirekte Metrologie

Positionssensor-Konfiguration, bei der die Bewegung der Plattform indirekt bestimmt wird. Der Sensor ist meist im Antriebsstrang integriert, beispielsweise durch einen Rotationsencoder auf der Motorwelle. Vorteil hier ist die vereinfachte Anbringung des Sensors. Allerdings wird die Bewegung am Abtrieb nur indirekt gemessen, Umkehrspiel und mechanisches Spiel beeinflussen das Messergebnis.

Rotationsencoder

Ein Rotationsencoder ist an einer sich drehenden Stelle im Antriebsstrang implementiert, z. B. auf der Motorwelle. Zur relativen Positionsbestimmung zählt der Controller die Encodersignale (Impulse). Um die absolute Position zu messen, muss auf ein End- oder Referenzschaltersignal referenziert werden. Typische Schrittweiten mit Rotationsencodern liegen bei 0,1 μm.

Direktmetrologie

Direktmetrologie

Kontaktlose optische Linearencoder messen die Ist-Position mit höchster Genauigkeit direkt an der bewegten Plattform (Direktmetrologie). Dadurch werden Fehler im Antriebsstrang wie z. B. Nichtlinearität, mechanisches Spiel und elastische Deformation nicht berücksichtigt. Die Auflösung von Linearencodern reicht bis in den Nanometerbereich.

PI LPS-24 Web
Verstelltische mit direkten Piezo-Linearmotoren wie der LPS-24 nutzen direkt messende inkrementelle Encoder

Absolutencoder

Absolutencoder liefern eine zusätzliche Information über die absolute Position der bewegten Plattform.

Tachometer

Tachometer werden zur Messung und Regelung der Geschwindigkeit eingesetzt. Alternativ zur direkten Messung kann für die Geschwindigkeitsregelung auch der zeitliche Verlauf der Positionsdaten aus dem Encoder verwendet werden.

PIOne

PIOne Linearencoder: Klein und Picometer-Auflösung

Die PIOne Linearencoder nutzen eine patentierte Technologie: Der Messkopf des PIOne beinhaltet ein Mach-Zehnder Interferometer, das an einem Linearmaßstab entlang bewegt wird:

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