BML-S1A_-Q/A_ _ _-M_ _ _-_0-S184/KA_ _
Magnetband-Längenmesssystem
3
Eigenschaften und Funktion
3.1
Eigenschaften
Wegmesssysteme BML zeichnen
sich aus durch:
– Hohe Systemgenauigkeit von
10 oder 20 µm
– Hohe Auflösung bis zu 1 µm
– Hohe Verfahrgeschwindigkeit bis
zu 20 m/s
– Positionssignal in Echtzeit
–
Sehr geringe Linearitäts-
abweichung (bis max. ±10 µm)
– Unempfindlich gegenüber Er-
schütterungen, Vibrationen, Ver-
schmutzungen, wie Staub, Öl
Verschleiß- und wartungsfrei
–
–
Sehr robust
– Schutzart IP 67 nach IEC 60529
3.2
Anzeigeelemente
Der digitale Sensorkopf verfügt über
eine LED-Fehleranzeige (vorne).
Durch Blinken signalisiert die LED,
dass keine Signale ausgegeben
werden, z. B. weil der Abstand zwi-
schen Sensorkopf und Maßkörper
außerhalb der Toleranz liegt.
3.3
Funktionsweise
Der Sensorkopf wird am Maschinen-
teil montiert, dessen Position be-
stimmt werden soll, während der
magnetische Maßkörper entlang der
Messstrecke befestigt wird. Auf
dem Maßkörper befinden sich ab-
wechselnd magnetische Nord- und
Südpole.
Die beiden Inkrementalsensoren im
Sensorkopf messen das magneti-
sche Wechselfeld.
Beim berührungslosen Überfahren
des Maßkörpers muss die gesamte
Unterseite des Sensorkopfes immer
über dem Maßkörper liegen. Dabei
tasten die beiden
Inkrementalsensoren im Sensorkopf
die magnetischen Perioden
ab und die Steuerung kann so den
zurückgelegten Weg ermitteln.
Um richtungsabhängig zählen zu
können, sind die beiden Inkremen-
talsensoren zueinander versetzt
angeordnet. Dadurch sind die
sinusförmigen Ausgangssignale der
beiden Inkrementalsensoren um 90°
bzw. 270° phasenversetzt und las-
sen sich als Sinus- und Cosinus-
signal interpretieren.
4
deutsch
3.4
Schnittstellensignale
Der Sensorkopf kann die Sinus- und
Cosinussignale entweder in digitale
A/B-Impulse umwandeln und diese
an die Steuerung übertragen
(RS422) oder die analogen Sinus-
und Cosinussignale direkt ausge-
ben. Die Signale werden als
Differenzsignale übertragen.
Die digitalen A/B-Impulse werden
im Sensorkopf interpoliert, die ana-
logen Signale jedoch in der Steue-
rung.
Die beiden digitalen Impulse A und
B sind elektrisch um 90° phasen-
versetzt, das Vorzeichen der Pha-
senverschiebung hängt von der
Bewegungsrichtung des Sensors ab
(Bild 3-1).
Jeder Flankenwechsel von A oder B
ist für den Periodenzähler (Up/
Signal A
Signal B
Inkrement
Bewegungsrichtung
Zählerstand Bsp.
Bild 3-1: Digitalisierte Sinus- und Cosinussignale mit Periodenzähler
Ausgangsspannung
B (Cosinus)
A (Sinus)
Bild 3-2: Signale des Sinus- und Cosinussensors bei einer magnetischen
Periode von 2 mm (1 mm Polbreite)
down-Zähler) ein Zählschritt. Bei
voreilendem Signal A nimmt der
Zählerstand zu, bei voreilendem
Signal B nimmt er ab. Die Steue-
rung kennt also zu jedem Zeitpunkt
die inkrementgenaue Position, ohne
den Sensor periodisch abfragen zu
müssen (Echtzeitfähigkeit).
Bei den analogen Sinus- und
Cosinussignalen (sin+, sin–, cos+,
cos–) wertet die Steuerung die Dif-
ferenz der Signalamplituden aus
und interpoliert aus den 4 Signalen
die genaue Position innerhalb einer
Periode (Bild 3-2). Bei einer Bewe-
gung über mehrere Perioden zählt
die Steuerung auch die Anzahl der
Perioden.
Achtung, für eine korrekte Funkti-
on muss das A- und B-Signal
richtungsabhängig ausgewertet
werden.
vorwärts
rückwärts
Weg µm