Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...

Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit
Inkrementale Wegsensoren (siehe voriges Kapitel) lassen sich zur Bestimmung von
Geschwindigkeiten heranziehen, indem neben den Inkrementen zusätzlich die Zeit für einen
Inkrementwechsel gemessen wird. Da die Inkremente mit dem zurückgelegten Weg bzw.
Winkel über Eichung korrelieren, lässt sich durch Division mit der Zeit die (mittlere)
Geschwindigkeit bzw. die Winkelgeschwindigkeit bestimmen.
Weginkrement
v µ
Zeit
ω∝
Winkelinkrement
Zeit
Magnetische Induktionssensoren
Messprinzip
Bewegt man einen Magneten durch eine Spule, so wird in der Spule - entsprechend dem
Faraday´schen Gesetz und der Lenz´schen Regel (die Induktionsspannung und der Strom,
den sie hervorruft, sind stets so gerichtet, dass sie ihrer Ursache entgegenwirken)- eine
Spannung induziert, die proportional zur Geschwindigkeit des Magneten und seiner
Feldstärke ist. Geschwindigkeitssensoren dieser Serie arbeiten nach diesem Prinzip der
magnetischen Induktion.
∫
dφ d(N× BA) × N× BdA ×
dl
m
Uind = E× dl =− =− =− ( =− N× By × =− N× By × × v)
dt dt dt dt
C
mit Фm: magnetischer Fluss, E: elektrisches Feld, N: Windungszahl, A: Spulenfläche, l:
Wegstrecke; (eigentlich ändert sich die Fläche der Spule nicht, wohl aber das effektive
Magnetfeld B; dennoch ist die induzierte Spannung prop. zur Geschwindigkeit des
Magnetkerns in der Spule.)
Ein relativ bekannter Sensor zur Messung von Geschwindigkeiten und Winkelgeschwindigkeiten dargestellte
Tachogenerator, bei dem die elektrische Spannung, die durch die Bewegung eines Permanentmagneten relativ
zu einer Messspule induziert wird ausgewertet wird. (Siehe auch Winkelgeschwindigkeit) Quelle: Prof. Dr.-Ing.
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