Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

1.4. Sensorik
ZusammenfassendsindMessrauschenundOffsetdiebedeutendstenFehlerquellenbeiderStrommessung.
Im Rahmen des Praktikums wird der Offset vernachlässigt und die Strommessung als
Überlagerung des tatsächlichen Stromes mit einem Rauschsignal modelliert, wie in Abb. 1.10
dargestellt.
Abbildung 1.10: Verwendetes Modell der Strommessung
1.4.2 Drehzahlmessung
In der Praxis wird zur Drehzahlmessung meist die Ableitung des Rotorwinkelsignals verwendet,
welches über einen am Rotor befestigten Drehgeber erfasst wird.
Abbildung 1.11: Skizzenhafte Darstellung eines optischen Inkremental-Gebers
Die am häufigsten verwendeten Lagegeber sind Inkrementalgeber (oder Inkremental-Encoder)
sowie Resolver, wobei im weiteren Verlauf nur Inkrementalgeber in Betracht gezogen werden.
Das der Positionsmessung zugrunde liegende physikalische Prinzip kann bei Inkrementalgebern
entweder magnetischer oder optischer Natur sein. In seiner einfachsten Ausführung besteht
der optische Inkrementalgeber im Wesentlichen aus einer Scheibe, eine Lichtquelle sowie zwei
Photodetektoren (siehe Skizze in Abb. 1.11). Entlang des Umfangs der Scheibe sind zwei Spuren
mit äquidistanten Schlitzen (Strichen), z. B. 1024, angeordnet. Beide Spuren sind um ein
Viertel des Abstands zwischen zwei Schlitzen zueinander verschoben, wodurch die Photodetektoren
ein zueinander um 90 Grad phasenverschobenes Rechteckspannungssignal ausgeben. Dies
ermöglicht, neben der Erkennung der Drehrichtung, auch eine Erhöhung der Positionsauflösung
um ein Vierfaches, d.h. mit einem 1024-Strich-Geber können bis zu 4096 diskrete Winkelstellungen
je Umdrehung voneinander unterschieden werden. Bei magnetischen Inkrementalgebern
wird eineScheibeaushartmagnetischemMaterialbenutzt,derenRandRegionen abwechselnder
magnetischer Polarität aufweist.
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