MessgrundlagenWichtige Begriffe zur Auswahl von Messsystemen
| Montagebedingungen/Montagemodus | Damit ein Messobjekt mit einem Laser-Wegmesssensor gemessen werden kann, muss der Empfänger das vom Objekt reflektierte Licht auffangen können. Bei Messsystemen, die das Triangulationsverfahren nutzen, werden die Messköpfe je nach der Oberflächenbeschaffenheit eines Objekts so in einem Winkel montiert, dass das reflektierte Licht korrekt aufgenommen werden kann.
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| Referenzabstand | Der Referenzabstand ist der standardmäßige Nullpunkt des Messkopfes. Dies ist im Allgemeinen der Abstand zwischen der Unterseite des Messkopfs und der Mitte des Messbereichs.
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| Messbereich | Der Messbereich ist der Bereich, in dem ein Messkopf eine Messung durchführen kann. Messbereiche werden grundsätzlich in der Form ±xx mm, bezogen auf den Referenzabstand, geschrieben. [Beispiel] Referenzabstand: 30 mm Messbereich: ±5 mm Der oben beschriebene Messkopf eines Laser-Wegmesssensors kann Messobjekte im folgenden Bereich messen.
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| Lichtquelle | Bei optischen Messsystemen im Auflicht bestrahlt der Sender das Messobjekt mit Licht und das reflektierte Licht wird vom Empfänger aufgenommen. Für diese Beleuchtung können verschiedene Lichtquellen verwendet werden, u. a. rote Halbleiterlaser, blaue Halbleiterlaser, weißes Licht, SLDs und grüne LEDs. Die Art der verwendeten Lichtquelle wird vom Prinzip des Messsystems bestimmt. Wird für eine Lichtquelle die richtige Linse bzw. das richtige Lichtaufnahmeelement ausgewählt, können hochpräzise Messungen durchgeführt werden. |
| Lichtpunktdurchmesser | Bei optischen Messsystemen im Auflicht gibt es grundsätzlich zwei Arten von Lichtpunkten, elliptische und runde. Elliptische Lichtpunkte werden zum Messen der Durchschnittshöhe innerhalb des beleuchteten Bereichs verwendet; sie werden durch die Oberflächenrauheit des Messobjekts weniger beeinträchtigt. Mit zunehmender Punktgröße eignen sie sich jedoch immer weniger für die Profilmessung von Formen oder die Messung kleiner Objekte. Diese können jedoch mithilfe runder Lichtpunkte durchgeführt werden, da sie kleiner sind.
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| Wiederholgenauigkeit | Wiederholgenauigkeit bezieht sich auf den Gesamtunterschied zwischen den Werten einer an derselben Stelle eines Messobjekts durchgeführten Messung. |
| Linearität |
Linearität ist ein Indikator für die Leistungsfähigkeit eines Messsystems. Der Wert steht für den maximalen Fehlerwert zwischen einem idealen Wert und dem tatsächlich gemessenen Wert. Wird beispielsweise bei Verwendung eines Messsystems mit einer Linearität von ±5 μm das Messobjekt um 1 mm verschoben, wird davon ausgegangen, dass der angezeigte Wert eine Fehlerspanne von ±5 μm (9,995 bis 1,005 μm) haben kann.
Linearitätskurve
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| Temperatureigenschaften | Die Temperatureigenschaften stehen für den maximalen Messfehler, der auftritt, wenn sich die Temperatur des Messkopfs um ein Grad ändert. Im Messkopf befinden sich eine Linse und ein CMOS-Sensor sowie Vorrichtungen für deren Befestigung. Temperaturänderungen bewirken, dass sich diese Komponenten ausdehnen oder zusammenziehen, wodurch sich die Position der Abbildung auf dem CMOS ändert und Fehler verursacht werden. Temperatureigenschaften sind als ±○○ % von v.E./℃ definiert, wobei v.E. für den Messbereich steht. Die Berechnung wird wie folgt durchgeführt. Es kann durchaus gesagt werden, dass Messsysteme mit kleineren Temperatureigenschaften besser sind. Beispielsweise beträgt bei einem Messsystem mit einer Temperatureigenschaft von 0,01% von v.E./℃ und einem Messbereich von ±3 mm (v.E. = 6 mm) die Linearität 0,01% × 6mm = ±0,6 µm. |
| Umgebungshelligkeit | Umgebungshelligkeit bezieht sich auf die maximale Beleuchtungsstärke einer externen Leuchtquelle, bei der ein Messsystem eine Messung durchführen kann, ohne beeinträchtigt zu werden. |
| Umgebungstemperatur | Umgebungstemperatur bezieht sich auf die Temperatur, bei der die Funktion des Messsystems gewährleistet werden kann. |
| Relative Luftfeuchtigkeit | Relative Luftfeuchtigkeit bezieht sich auf die Luftfeuchtigkeit, bei der die Funktion des Messsystems gewährleistet werden kann. |
| Vibrationsbeständigkeit | Die Vibrationsbeständigkeit gibt an, welchen Einfluss Vibrationen auf ein Messsystem haben. Die angezeigten Werte geben Auskunft über die durchgeführte Beurteilung. Beispielsweise weist die allgemeine Beschreibung „10 bis 55 Hz, 1,5 mm Doppelamplitude, je 2 Stunden in X-, Y- und Z-Richtung“ speziell darauf hin, dass der folgende Test durchgeführt wurde. Vibration über 2 Stunden bei einer Frequenz von 10 bis 55 Hz und einer Amplitude von ±0,75 mm in X-Richtung ⇓ Vibration über 2 Stunden bei einer Frequenz von 10 bis 55 Hz und einer Amplitude von ±0,75 mm in Y-Richtung ⇓ Vibration über 2 Stunden bei einer Frequenz von 10 bis 55 Hz und einer Amplitude von ±0,75 mm in Z-Richtung |
| Abtastfrequenz/Abtastgeschwindigkeit | Die Abtastfrequenz/Abtastgeschwindigkeit steht für die Anzahl der Datenpunkte, die von einem Messsystem pro Sekunde gemessen werden können. Ein Messsystem mit einer Abtastfrequenz von 100 Hz kann 100 Messungen in 1 Sekunde durchführen. Messsysteme mit höheren Abtastfrequenzen können Objekte präziser messen, da mehrere Mittellungen gleichzeitig durchgeführt werden können und die Messungen dadurch stabiler wird. |
| Empfangene Lichtintensitätskurve | Die empfangene Lichtintensitätskurve bezeichnet den Verlauf des vom Lichtaufnahmeelement empfangenen Lichts. Die vertikaler Achse steht für die Lichtintensität und die horizontale Achse für die Position des Lichtaufnahmeelements. Anhand der Form der empfangenen Lichtintensitätskurve kann bestimmt werden, ob die aktuelle Messung präzise durchgeführt wird.
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| Optische Achse, Bereich der optischen Achse | Die Zentralachse des vom Sender des Messsystems emittierten Lichts wird als optische Achse bezeichnet. Das Diagramm des Bereichs der optischen Achse zeigt den Weg des Lichts vom Sender zum Empfänger an. Da das Licht das Messobjekt oder den Empfänger nicht erreicht, wenn sich eine Vorrichtung oder ein anderes Objekt in diesen Bereich befindet, ist eine Messung nicht möglich. Diagramm des Bereichs der optischen Achse |
| Versorgungsspannung | Die Versorgungsspannung ist die für den Betrieb des Geräts erforderliche Spannung. Bei einer Spezifikation von 24 V DC ±10% ist eine Gleichspannung von 24 V mit Schwankungen von nicht mehr als ±2,4 V erforderlich. |
| Maximale Stromaufnahme | Die maximale Stromaufnahme ist die Strommenge, die während des Betriebs des Geräts aufgenommen wird. Es muss eine Spannungsversorgung ausgewählt werden, deren möglicher Ausgangsstrom über der maximalen Stromaufnahme liegt. |
