AK- Industries ist Ihr kompetenter Distributor für Seilzugsensoren und Encoder in Deutschland
Seilzug Wegaufnehmer
Ein Seil ist auf einer Präzisionstrommel aufgewickelt und wird über eine Rückstellfeder kontinuierlich auf Zug gehalten. Wenn sich der Verfahrweg ändert, wird diese Linearbewegung über die Trommel in eine Rotationsbewegung umgewandelt. Die Rotation der Trommelachse wird über ein Potentiometer oder einen Drehwinkelgeber in ein elektrisches Signal umgewandelt.
·
Einfaches Messprinzip
· Leichte
Montage
· Robustes
Aluminiumgehäuse
· Hohe
Dynamik
· Schutzklassen
IP 65 und IP 67
· Ex-Schutz
möglich ( für Staub und Gas)
.
AK-Industries kann Ihnen verschiedene Systeme für Ihre Anwendungen anbieten z.B.
Seilzugwegaufnehmer
Laserwegaufnehmer
Magnetband Wegaufnehmer
Ein Wegaufnehmer dient zur Messung eines Abstandes zwischen einem Objekt und einem Bezugspunkt.
Als Abstand im mathematischen Sinne bezeichnet man den Zwischenraum zwischen zwei Gegenständen oder Punkten (auch Zeitpunkten), den es zu überwinden, überbrücken oder freizuhalten gilt. Der Bereich der Mathematik, der sich mit der Abstandsmessung beschäftigt ist die Metrik.
Der Abstand zwischen zwei Werten wird bestimmt, indem ihre Differenz gebildet wird, das heißt, indem sie voneinander abgezogen werden. Der gemessene Abstand ist unabhängig vom gewählten Ursprung des Koordinatensystems nicht aber von dessen Skalierung (vergleiche Maßstab).In der Astronomie wird der Abstand zweier Himmelsobjekte als Differenz der Winkel, unter denen sie erscheinen, angegeben.
Der Abstand zweier Mengen kann über die Hausdorff-Metrik definiert werden.
Für uns in der Messtechnik ist aber der Abstand interessant der in der ebenen Geometrie angewendet wird. Hier ist der Abstand stets der kürzeste Punkt zwischen zwei Punkten.
Lasersensor wird auch Laserentfernungsmesser genannt.
Unsere Laser arbeiten nach der Phasenlagemessung oder Phasenvergleichmessung.
Der Vorteil dieser Methode ist die hohe Auflösung. Wir erreichen hier eine Auflösung von 0,1 mm bei einer Genauigkeit von bis zu +/- 1mm. Die Messentfernung ist hierbei maximal 500 m.
Phasenvergleichsverfahren
Beim Phasenvergleichsverfahren werden
kontinuierlich ausgesandte Lichtwellen in ihrer Intensität
sinusförmig moduliert. Die hochfrequente Lichtwelle mit der
Wellenlänge
_
T
dient also als Trägerwelle für die niederfrequente Modulationswelle
(
)
(siehe Abbildung 2.3).
Abbildung 2.3: Amplitudenmodulation (Witte/Schmidt, 2004).
Ein Schwingkreis (Hochfrequenz-Oszillator) erzeugt die Modulationsfrequenz, die bis zu mehreren ppm (1ppm = 1 · 10−6) von ihrem Sollwert abweichen kann und eine Wellenlänge zwischen 60 cm und 60 m aufweist. Da auch bei diesem Verfahren das ausgesandte Licht den doppelten Weg zurücklegt (Reflexion am Ende der Strecke), bezeichnet man die halbeWellenlänge der Modulationswelle (zwischen 30 m und 30 cm) als Feinmaßstab F:
Messprinzip beim Phasenvergleichsverfahren
Zwischen der ausgesandten und der reflektierten
Welle tritt eine Phasenverschiebung
als
Teil der ganzen Wellenlänge) auf, die gemessen werden kann (siehe
Abbildung 2.4).
Abbildung 2.4: Prinzip des Phasenvergleichsverfahrens (Witte/Schmidt, 2004).
Aus dieser Phasenverschiebung
erhält
man mit Hilfe der allgemeinen Wellengleichung die Reststrecke. Der
mathematische Zusammenhang lautet dabei:
mit
fM
(Frequenz der modulierten Welle), A = maximale Amplitude, t =
Laufzeit der Strahlung, x = Streckenlänge, die von der Strahlung mit
der Geschwindigkeit c durchlaufen wird.
Da zu Beginn der Strecke x = 0 ist, gilt für den Sender:
yS
= A · sin(
t)
Damit gilt für den Empfänger mit x = 2 · d (doppelt durchlaufene Strecke)
yE
= A · sin(
Die beiden Formeln unterscheiden sich nur durch ihre Phasenverschiebung (Abbildung 2.5):
Somit kann nach der Distanz d aufgelöst werden, allerdings müssen die zunächst noch unbekannten
ganzzahligen Vielfachen N der modulierten Wellenlänge hinzugefügt werden.
Die Modulationswellen benötigen eine verhältnismäßig hohe Frequenz, welche wiederum die Erkennung und genaue Messung der Phasenlage schwierig macht. Zu diesem Zweck wird ein Teil des hochfrequenten Modulationssignals abgezweigt und durch Überlagerung und Mischung mit einem Referenzsignal in eine Niederfrequenz umgewandelt. Diese weist die gleiche Phasenlage auf wie die Maßstabswellen, lässt sich aber besser verarbeiten.
Zur Ermittlung der Phasenverschiebung wird heute die digitale Phasenmessung eingesetzt, wo die Phasenlage direkt bestimmt wird. Dazu wird das Signal in ein Rechtecksignal umgewandelt. Wie in Abbildung 2.6 zu sehen ist, öffnet das Ausgangssignal ein Messtor, das vom zurückkommenden Signal wieder geschlossen wird. In dieser Zeit gelangen gleichabständige Impulse durch das Tor zu einem elektronischen Zähler, wodurch der Phasenunterschied und damit auch die Reststrecke abgeleitet werden kann.
Abbildung 2.6: Prinzip der Digitalen Phasenmessung (Witte/Schmidt,
2004).
Da Phasenmesser allerdings nur eine begrenzte Genauigkeit aufweisen (etwa _/4000 bis _/8000), muss für eindeutige Ergebnisse die Messung mit mehreren Frequenzen ausgeführt werden. Diese Frequenzvariation beginnt mit einer Feinmessung (kleinste Wellenlänge, Feinmaßstab) und geht dann über in eine Grobmessung mit größeren Wellenlängen (Grobmaßstab). Das Endergebnis wird ausgehend von der Feinmessung jeweils an einer Ziffernstelle verbessert. Es bietet sich an, die einzelnen Maßstäbe durch Differenzbildung aus möglichst dicht beieinanderliegenden Frequenzen zu erzeugen.
Diese Beschreibung wurde aus folgenden Unterlagen übernommen
Tachymetrische Bestimmung einer 3D-Trajektorie
im Indoor/Outdoor Bereich
ausgeführt am
Institut für Geodäsie und Geophysik
Forschungsgruppe Ingenieurgeodäsie
der Technischen Universität Wien
unter der Anleitung von
Univ.Ass. Dipl.-Ing. Dr.techn. Alexander Reiterer
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Seilzug Wegaufnehmer
Laser Wegaufnehmer
Magnetband Wegaufnehme
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Abstand
ABSTAND BERECHNEN
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ABSTAND GESCHWINDIGKEIT
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Abstandsmessung
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DIGITALE ENTFERNUNGSMESSER
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