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Fortsetzung des Artikels von Teil 1
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Die beste absolute Genauigkeit erreichen Drehgeber, und hier insbesondere Drehgeber mit optischer Sensorik. Ein Standarddrehgeber bietet eine Genauigkeit von 20 bis 55 Winkelsekunden. Hinsichtlich der Wiederholgenauigkeit erreichen Seilzuggeber und lineare Messsysteme sehr gute Werte, wenngleich sie eine geringere, von der Messlänge abhängige, absolute Genauigkeit aufweisen. Wichtig ist hier, dass die Erfassung direkt am Messpunkt erfolgt.
Die passende Geschwindigkeit
Hinsichtlich der Geschwindigkeit gibt es zwei Unterscheidungskriterien: die Verfahrgeschwindigkeit an sich und die Geschwindigkeit, in der der Messwert bereitstehen muss. Bei hoher Verfahrgeschwindigkeit empfiehlt sich der Einsatz von Drehgebern, da diese dank präziser Eigenlagerung und leistungsfähiger Elektronik selbst bei hohen Drehgeschwindigkeiten die erforderliche Messgenauigkeit gewähren.
Bei der Messgeschwindigkeit spielt zum einen die Reaktionsgeschwindigkeit des Technologie Sensors selbst eine Rolle. In der Regel ist jedoch die verwendete Schnittstelle beziehungsweise die Kommunikations-Infrastruktur der limitierende Faktor. So sind beispielsweise die „Sendix“-Inkrementaldrehgeber von Kübler mit einer schnellen Elektronik mit einer Taktfrequenz bis zu 300 kHz ausgestattet. Die Absolutdrehgeber der Reihe besitzen SSI-Schnittstellen mit einer Taktfrequenz von 2MHz. Die Aktualisierungsrate des gesamten Positionswertes liegt bei über 100 kHz bei einem maximalen Jitter von 1μs Echtzeit.
Mit den Bussystemen CANopen oder Ethercat kann dank des erweiterten CANSync-Modus mit Echzeit-Positionserfassung auch eine zeitsynchrone Positionserfassung mehrerer Achsen erfolgen. Da eine reduzierte Belastung von Bus und Steuerung vorliegt, sind die Daten zudem schneller verfügbar. „Intelligente“ Funktionen ermitteln bestimmte Werte wie zum Beispiel Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Verlassen des Arbeitsbereiches direkt im Geber und leiten diese weiter. Grundsätzlich bieten Drehgeber im Vergleich der Systeme die größte Vielfalt an Kommunikations-Schnittstellen. So verfügen Inkrementaldrehgeber über Gegentakt- oder RS422-Schnittstellen, während absolute Drehgeber mit analogen Schnittstellen und SSI ausgestattet sind. Feldbus-Geräte für CANopen, Profibus und Ethercat beinhalten komplette Feldbus-Knoten mit Bus-in und Bus-out.
Reine Platzfrage
Bei begrenztem Einbauraum konkurrieren kompakte magnetische Drehgeber mit linearen Messsystemen und Inklinometern. Absolute Singleturn-Drehgeber gibt es beispielsweise bereits im 24-mm-Gehäuseformat. Magnetische Messköpfe haben eine Baugröße von nur 35mm × 25mm × 10mm.
Doch auch Seilzugmesssysteme können Platzprobleme lösen: Während klassische Drehgeber oder Neigungssensoren direkt am Messpunkt installiert werden sollten, ist mit Seilzugmesssystemen eine größere Entfernung vom Messpunkt möglich.
Was die Umgebungsbedingungen anbelangt, sind magnetische Systeme und Inklinometer grundsätzlich unempfindlich gegen Schocks, Vibration und Feuchtigkeit. Sie messen berührungslos und können somit in komplett verschlossenen Gehäusen arbeiten. Sendix-Absolutdrehgeber der Serie „3651/3671“ gibt es beispielsweise mit vergossener Elektronik, wodurch sie Schutzart IP69K entsprechen.
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