Frage zu Messtechnik

[Senior Sanchez]

Hi,

Ich bereite gerade ein Messtechnikpraktikum vor und muss dazu ein paar Fragen beantworten.
Zu einer konnte ich aber bisher weder in meiner Literatur noch im Internet etwas finden.

Es geht im konkreten um digitale Messungen mit Wegsensoren. Dort verwendet man ja einen gerasterten Maßstab, z.B. ein Lineal mit entsprechenden Markierungen. Möchte man nun einen Weg messen, so bewegt man eine LED mit gegenüberliegender Fotodiode an diesem Lineal vorbei, sodass die Strecke LED-Fotodiode durch das gerasterte Lineal unterbrochen ist und mal eben nicht. Dann zählt man die Impulse und aus der bekannten Auflösung und der gezählten Impulse kann man dann die zurückgelegte Weglänge bestimmen.

Es gibt aber auch einen Aufbau mit einem Gegenraster, den ich aber leider bisher noch nicht gesehen habe. Von diesem Gegenraster handelt nun die Frage:

Welche Aufgabe hat das Gegenraster bei inkrementellen Maßstäben?

Ich konnte dazu bisher leider nichts finden. Ich weiß auch leider nicht, wo sich das genau befindet.
Dient es vielleicht dazu um zu erkennen, ob man sich vorwärts oder rückwärts bewegt?

Weiß da jemand Bescheid?

Danke

[Flyinglosi]

das Gegenraster dient dazu um auch die Richtung der Bewegung zu erkennen. Ich hab das Bild gerade nicht im Kopf (und nicht sehr viel Zeit) aber durch das zweite feststehende Raster entsteht je nach Bewegungsrichtung ein unterschiedliches hell-dunkel Muster. Man benötigt aber somit zwei Lichtsensoren zum erfassen. (je nach Richtung erfasst zuerst der linke oder rechte Sensor zuerst die helle Phase)

mfg Stephan

[Senior Sanchez]

das Gegenraster dient dazu um auch die Richtung der Bewegung zu erkennen. Ich hab das Bild gerade nicht im Kopf (und nicht sehr viel Zeit) aber durch das zweite feststehende Raster entsteht je nach Bewegungsrichtung ein unterschiedliches hell-dunkel Muster. Man benötigt aber somit zwei Lichtsensoren zum erfassen. (je nach Richtung erfasst zuerst der linke oder rechte Sensor zuerst die helle Phase)

mfg Stephan

Genau so habe ich mir das gedacht. :)
Wobei, wenn man zwei Lichtsensoren hat, bräuchte man das Gegenraster IMO gar nicht.
Ordnet man diese nämlich sehr nah beieinander an, so ergeben sich vier verschiedene Kombinationen für die Hell-Dunkel-Erkennung und aus denen ließe sich dann die Bewegungsrichtung bestimmen.

Ich habe aber auch woanders (in irgendsoeiner Patentschrift) gelesen, dass man damit auch angeblich die Auflösung erhöhen kann, wo ich aber nicht so ganz den Sinn drin sehe.

[Senior Sanchez]

Ich habe gerade noch etwas anderes gefunden, aber der Sinn erschließt sich mir noch nicht so ganz:

"Das Gegenraster wird verwendet, um Umwelteinflüsse zu minimieren und ein sicher
abzutastendes Hell-Dunkel-Muster zu erzeugen. Zur Wegmessung sind zum Beispiel
Strichgitter mit einem sehr geringen Strichabstand (hohe Messgenauigkeit) sinnvoll."

[Flyinglosi]

zwei Sensoren direkt innerhalb einer Spaltbreite zu positionieren dürfte sehr schwierig sein :wink:

Aber ich hab grade nochmal mein messtechnikbuch aus der HTL aufgeschlagen. Hier steht ebenfalls die Erklärung bezüglich Richtungserkennung. (Der Spalt des zweiten Sensors wird um eine Viertel Periode versetzt angeordnet)

mfg Stephan

PS: Natürlich stimmt die Erklärung mit den Umwelteinflüssen auch. Das Gegenraster dient ja allgemein als "Maske" und wird natürlich auch verwendet wenn nur ein Sensor zum Einsatz kommt (da genügt theoretisch aber schon ein Spalt) Die Sache mit dem zweiten Sensor und der Phasenverschiebung ist eben ein weiterer Trick.

[Senior Sanchez]

Okay, da haste natürlich recht, dass das bei kleinen Spaltbreiten schwierig wird. *g*

Die Versetzung um ein Viertel der Periode habe ich auch in der Patentschrift gelesen.

Wo wird dieses Gegenraster genau angeordnet? Im speziellen gehts mir jetzt um diese Verminderung der Umwelteinflüsse. Ist das quasi noch zwischen der LED, dem eigentlichen Maßstab und der Photodiode angebracht? Quasi zwei Schichten (Maßstab + Gegenraster) zwischen LED und Photodiode?

Vielen Dank für deine Hilfe bisher :)

[Flyinglosi]

So, in der Regel wird wie folgt angeordnet:

-Fotodiode(n)
-Abtastplatte (eine pro Diode, gegebenfalls mit der angesprochenen Phasenverschiebung)
-Glasmassstab
-Optik
-Lichtquelle

Hoffe das hilft dir weiter.

Übrigens gibt es neben der inkrementellen Wegmessung, auch einige Glasstäbe mit absoluter Skala (Hier gibs auch wieder einige verschiedene Codierungen, zb. Dualcode, Greycode)

mfg Stephan

[Senior Sanchez]

Ah danke, okay, das hilft mir weiter, japs. :)

Die absoluten Skalen kenne ich auch und auch die Geschichten mit Greycode. ;)

[Sewing]

greycode würde ich aber nur bei wirklich sehr genu benötigter Auslösung anwenden

[Senior Sanchez]

Joar, aber ich glaube die Wahl stellt sich im Praktikum bei mir nicht. ;-)

Aber für die Praxis, wenn mans denn mal braucht, ist das natürlich richtig.