Funktionsweise von Drehgebern verstehen
" target="_blank" rel="noopener">Drehgeber Sie dienen als wichtige Komponenten zur Erzielung einer präzisen Positionsrückmeldung sowohl für Dreh- als auch für Linearbewegungen. Servomotor Die Steuerung spielt eine entscheidende Rolle in der Hochleistungsautomatisierung. Dieser Artikel beleuchtet die komplexe Funktionsweise von Drehgebern und erklärt deren Funktionsprinzipien.
Arten von Drehgebern: Drehgeber nutzen verschiedene Technologien, darunter optische, magnetische, kapazitive und induktive. Optische Drehgeber eignen sich besonders für Anwendungen mit höchsten Ansprüchen an Auflösung und Genauigkeit. Magnetische und induktive Drehgeber sind zwar auch in rauen Umgebungen effektiv, unser Fokus liegt hier jedoch auf dem optischen Drehgeber.
Funktionsprinzipien von Drehgebern:
Auswahl eines Drehgebers: Verschiedene Drehgebertechnologien eignen sich für unterschiedliche Anwendungen. Optische Drehgeber, bekannt für ihre außergewöhnliche Auflösung, Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit, stehen im Mittelpunkt unserer Arbeit. Magnetische und induktive Drehgeber bewähren sich zwar auch in anspruchsvollen Umgebungen, jedoch können magnetische Drehgeber empfindlich auf externe Magnetfelder reagieren, was die Genauigkeit bei Temperaturschwankungen beeinträchtigen kann.
Funktionsweise des optischen Drehgebers: Drehgeber können inkrementell oder absolut sein. Inkrementelle Drehgeber erfassen Positionsänderungen und benötigen daher eine Referenzfahrt zur Bestimmung der Nullposition. Absolute Drehgeber hingegen liefern die tatsächliche Position und machen eine zeitaufwändige Referenzfahrt überflüssig.
Inkrementelle Drehgeber: Diese Encoder nutzen die optische Abtastung einer Drehskala, die aus reflektierenden und nicht-reflektierenden Linien besteht. Einfallendes Licht erzeugt eine Projektion der Skala, und während deren Bewegung werden die Linien gezählt, um inkrementelle Positionsinformationen zu liefern. Die Anzahl der reflektierenden Linien bestimmt die Auflösung; durch sorgfältige Sensorkonstruktion lässt sich jedoch mittels Interpolation eine höhere Auflösung erzielen.
Schrittweise Drehwaage
Absolute Drehgeber: Absolute Drehgeber mit inkrementeller Skala nutzen ein pseudozufälliges Muster reflektierender Linien zur Positionsbestimmung. Dieses einem Barcode ähnliche Muster dient beim Start dazu, eine bestimmte Linie auf der inkrementellen Skala zu identifizieren und so die absolute Position anzuzeigen.
Schnittstelle und Installation: Die Schnittstelle eines Inkremental-Drehgebers ist mit ABZ gekennzeichnet, wobei A und B Rechtecksignale sind, die die Drehrichtung angeben. Z ist das Indexsignal bzw. die Nullreferenz. Absolute Drehgeber verwenden typischerweise synchrone serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen wie BiSS-C.
Die Installation eines modularen Drehgebers beinhaltet die Montage des Skalenscheibe Die konzentrische Ausrichtung ist entscheidend für die Minimierung von Winkelabweichungen und somit für die Positionierung in einer Nabe. Exzentrizitäten lassen sich durch zwei Leseköpfe kompensieren, während große Ausrichtungstoleranzen die Installation vereinfachen und die Produktionskosten senken.
Das Verständnis der Funktionsweise von Drehgebern, insbesondere von optischen Drehgebern, bildet die Grundlage für die Nutzung ihrer Fähigkeiten in verschiedenen industriellen Anwendungen.
