Weg, Winkel, Positionsmessung Michael Stocker Bernhard ...

Weg, Winkel, Positionsmessung IE
kann und den Schwimmermagneten, welche üblicherweise mit dem zu Objekt
verbunden sind, dessen Abstand bzw. Weg bestimmt werden soll.
Abb. 1.2.2.1: Prinzip eines magnetostriktiven Wegaufnehmers
Bei der magnetostriktiven Messung werden Stromimpulse durch einen
magnetostriktiven Draht im Inneren des Messstabes gesendet, welches aufgrund der
speziellen magnetischen Eigenschaften des Messstabes ein gebündeltes Magnetfeld
im Stab erzeugt. Die Magnetfelder der Schwimmermagneten überlagern nun an der
jeweiligen Stelle das Magnetfeld des Stabes und es entsteht aufgrund der
Magnetostriktion eine mechanische Welle in beide Richtungen, welche vom Sensor
ausgewertet werden kann.
Das Prinzip der Magnetostriktion besagt, dass wenn man einen ferromagnetischen
Leiter in ein Magnetfeld legt, sich dessen Weisssche Bezirke ausrichten und sich so
die Länge des Leiters um ca. 10-30 µm ändert.
1.2.3 Wirbelstromsensoren
Abb. 1.2.2.2: Magnetostriktiver Wegaufnehmer
Bei Wirbelstromsensoren wird das Wirbelstrommessprinzip ausgenutzt. Dabei wird
eine sich im Sensor befindende Spule von einem hochfrequenten Wechselstrom
durchflossen, wodurch sich ein ebenso hochfrequentes Magnetfeld bildet.
Dieses Magnetfeld erzeugt nun auf dem leitfähigen „Target“ Wirbelströme, welche
die Impedanz der Spule beeinflussen und ein elektrisches Signal bewirken, das dem
Abstand des Messobjekts zur Spule proportional ist.
Diese Messmethode ist nur bei sehr geringen Entfernungen bis etwa 1,5 cm
einsetzbar und benötigt ein leitfähiges Messobjekt.
Michael Stocker
Bernhard Wintersperger 5