Weg, Winkel, Positionsmessung Michael Stocker Bernhard ...

Weg, Winkel, Positionsmessung IE
1 Wegmessung
1.1 Messung über Widerstandsänderung
Die Messung eines Abstands (Weg) über einen
veränderbaren Widerstand ist die einfachste Methode
eine solche Messung durchzuführen.
Bei dieser Methode wird die absolute Position des zu
messenden Objekts über einen mechanischen Kontakt
auf einer Widerstandsbahn abgebildet und der
Widerstand gemessen. Wie in der Abbildung 1.1.1
ersichtlich, wird die Messung des Widerstands
meistens über Spannungspegel durchgeführt.
Ein großes Problem dieser Methode ist jedoch der
Verschleiß. Dadurch, dass der mechanische Kontakt
ständig auf der Widerstandsbahn schleift, ist diese
stetig einer Reibung ausgesetzt und verschleißt im
Vergleich zu anderen Sensoren schnell.
Als Aufnehmer kommen meist Leitplastik-Potentiometer
zum Einsatz. Die leitende Widerstandsbahn besteht
hier aus einer Kohlenstoff-Harzmischung und ist
vergleichsweise widerstandsfähig.
1.2 Induktive Messung
Bei der induktiven Messung kommen üblicherweise drei verschiedene Arten von
Sensoren zum Einsatz:
− Induktive Wegaufnehmer
− Magnetostriktive Wegaufnehmer
− Wirbelstromsensoren
1.2.1 Induktive Wegaufnehmer
Abb. 1.1.1: Prinzip der
Wegmessung mittels
Widerstandänderung
Induktive Wegaufnehmer funktionieren meist nach dem in der Abbildung 1.2.1.1
abgebildeten Prinzip des linear variablen Differential-Transformators (LVDT). Dabei
wird die Primärspule mit einer konstanten Wechselspannung versorgt und die
induzierten Signale der Sekundärspulen gemessen. Die jeweiligen Signale der
Spulen ändern sich natürlich je nach Position des Kerns, wodurch sich die Position
bestimmen lässt.
Michael Stocker
Bernhard Wintersperger 3