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WZM (Fach) / Theoriefragen (Lektion)
- Anforderungen an ein Positionsmesssystem ? hohes Auflösungsvermögen eindeutige Abtastung kompakte + leichte Bauweise hohe Zuverlässigkeit leichte Zugänglichkeit
- Nach welchen Kriterien erfolgt die Auswahl eines Positionsmesssystems ? Antriebsart Verfahrgeschwindigkeit Genauigkeit Kosten Temperatur einfache Anbaumöglichkeit
- Einteilung der Positionsmesssysteme ? direkt - indirekte Messsysteme analog - digitale Messwerterfassung inkrementale - absolute Messverfahren photoelektrische - induktive Messprinzipien
- Unterscheide "direkte" + "indirekte" Messwerterfassung DIREKT: Messsystem arbeitet "translatorisch" und ist unmittelbar mit der Bewegung des Schlittens gekoppelt. -> FEHLER: Temperatur, Abstands/Winkelfehler INDERKET(1) Antriebselement und Wandler "getrennt":Also bspw. Umwandlung von Längs in Drehbewegungen über Zahnstange und Ritzel ->FEHLER: Rundlauf des Ritzels, Getriebefehler, Temperatur... INDIREKT(2) Antrieb und Wandler "identisch", Erfassung der Längsbewegung über Drehung der Antriebsspindel. ->FEHLER: elastische Verformung der Spindel, Steigungsfehler, Spiel, Temperatur
- Unterscheide "analoge" + "digitale" Messwertaufnahme Analoge Messwertaufnahme: Jedem Wert der Messgröße wird ein entsprechender Messwert zugeordnet Analoge Messsysteme messen in jedem Fall absolut Digitale Messwertaufnahme: die zu messende Größe wird in gleich- mäßige Abschnitte aufgeteilt (Inkremente) Messwert wirt als vielfaches des kleinsten Abschnittes dargestellt heutzutage das gängigste Messsystem
- Induktives Messprinzip Funktion: Einspeisung einer Wechselspannung mit Trägerfrequenz in die Windungen des Maßstabes. In den beiden Wicklungen des Reiters werden zwei 90° phasenverschobene Messspannungen gleicher Frequenz induziert. Mit der Bewegung ändern sich je nach Pos. des Reiters die Amplituden dieser Signale relativ zueinander, was als Weginformation ausgewertet wird. Vorteile: Reibungs- und Berührungslos , geringer Platzbedarf, Unempfindlich gegen Schmutz Nachteile: Aufwand bei der Montage und der Ausrichtung
- Photoelektrisches Messprinzip Allgemeines Prinzip: Zusammenhang zwischen Beleuchtungsstärke und der Ausgangsspannung eines Photoelements. Die durch eine Maßverschiebung hervorgerufene Helligkeitsschwankungen werden über eine Empfängerschaltung in elektrische Signale umgewandelt und ausgewertet. Durchlicht Prinzip: Photoelektrische Sensoren setzen Helligkeitsschwankungen in elektrische Signale um Glasmaßstab (+ Inkremente), Abtasteinheit, optischer Aufbau
- Inkrementales Wegmesssystem 1. Inkrementell Funktion: misst bei jeder Bewegung den Zuwachs des zurückgelegten Weges komplette Wegstrecke ist in viele, gleich große Inkremente unterteilt erzeugte photoelektrische Signale werden über elektrische Einheit ausgewertet Nach Stromausfall => Neu referenzieren.=> Referenzmarken Vorteile: absoluter Bezugspunkt beliebig wählbar geringe kosten einfache Nullpunktverschiebung Nachteil: nach dem Einschalten oder bei Fehlfunktion => Referenzpunkt anfahren
- Absolutes Messverfahren Funktion: Absolutwert statt Referenzmarke Jede Pos. der Verfahrstrecke ist ein definierter Messwert fest und eindeutig zugeordnet codierter Maßstab (meist aus Glas) mit mehreren Spuren unterschiedlicher Teilungsperioden und einem dazu passenden Abtastkopf
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