Erkennung basiert auf „Kontakt“
Prinzipien und Typen von Messtastern
Funktionsprinzip und wesentliche Sensortypen
Messtaster werden je nach Erkennungsmethode in die folgenden zwei Gruppen unterteilt:
- ・Differentialtransformator-Methode : Verfahren unter Verwendung einer Magnetspule
- ・Skalen-Methode : Verfahren mit einer internen Skala (Lineal)
Darüber hinaus gibt es noch eine weitere von KEYENCE selbst entwickelte Methode:
- ・Skalenbildaufnahme: Eine ersten Methoden weltweit, bei der ein CMOS-Sensor ein einzigartiges Muster auf einer Absolutwert-Glasskala aufzeichnet.
Differentialtransformator-Methode
Der nach der Differentialtransformator-Methode arbeitende Sensor ist intern mit einer Spule ausgestattet, die ein Magnetfeld erzeugt, sobald ein Strom fließt. Wird ein Kern in die Spule eingeführt, ändert sich ihre Impedanz entsprechend dem Abstand, in dem der Kern eingeführt wird, was zu einer Änderung des Signalpegels führt. Der Sensor erkennt diese Signalpegeländerung und wandelt sie in eine Wegstrecke um.
Vorteil
- ・Aufgrund des Signalpegels, der sich analog zur Spindelposition ändert, lässt sich eine „absolute Position“ ermitteln.
(Keine Nullpunktverschiebung erforderlich, keine Abtastfehler)
Nachteil
- ・Die Genauigkeit nimmt zu den Randbereichen der Spule hin ab. Da das System spulenbasiert arbeitet, wird das Magnetfeld um die Mitte herum gleichmäßig aufgebaut, wird aber zum Ende hin inkonsistent.
- ・Parameter wie Linearität und Temperatur können das Ergebnis beeinflussen und müssen daher besonders berücksichtigt werden.
Skalenmethode
Vorteil
- ・Hohe Präzision (hängt im Wesentlichen von der Auflösung der Skalenmarkierungen ab)
- ・Die Linearität muss nicht besonders berücksichtigt werden, da die Skalenmarkierungen entlang der gesamten Skala gleichmäßig sind.
- ・Die Temperatureigenschaften sind gut, da die Skalenmarkierungen durch Temperaturänderungen nicht beeinflusst werden.
Nachteil
- ・Kommt es an der Spindel aufgrund von Vibrationen oder Ähnlichem zu abrupten Bewegungen, kann es passieren, dass der interne optische Sensor erst verzögert reagiert. Das kann zu Abtastfehlern führen.
Skalenbildaufnahmesystem (von KEYENCE entwickeltes Prinzip)
Wie andere Skalen-Sensoren auch, verfügt die Modellreihe GT2 von KEYENCE über einen Sender, einen Empfänger und eine in das Gehäuse integrierte Skala. Allerdings sind ihre Schlitze nicht so einfach ausgeführt wie bei herkömmlichen, nach der Skalen-Methode arbeitenden Sensoren. Die Skala der Modellreihe GT2 ist mit komplexen und einzigartigen Mustern ausgestattet. Der Sensor ist in der Lage, dieses Muster zu erkennen und daran die Spindelposition zu detektieren.
- (1) Wenn sich die Spindel bewegt, bewegt sich die Absolutwertskala entsprechend mit.
- (2) Der CMOS-Sensor kann das komplexe Muster der Skala in Hochgeschwindigkeit ablesen.
- (3) Die Positionsdaten der Spindel werden an die Auswerteeinheit übertragen.
Vorteil
- ・Erkennung der absoluten Position
- ・Da der Sensor Positionsdaten erfasst, ist keine Nullpunkteinstellung erforderlich und es entstehen keine Abtastfehler.
- ・Die Skalen-Methode gewährleistet hohe Präzision über den gesamten Messbereich hinweg.
- ・Gute Temperatureigenschaften
Nachteil
- ・Keine nennenswerten Nachteile
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