Technické základy:Odměřování:Systémy odměřování pohohy

Rozdělení odměřovacích systémů

Podle druhu fyzikálního principu

Pro lineární odměřování polohy v průmyslových aplikacích se používají různé druhy vysoce přesných systémů odměřování dráhy. Tyto lze rozdělit podle fyzikálního principu odměřování do různých skupin. Základní princip periodického dělení (např. pravítka), které je snímáno senzorem, je široce používán.

• Magnetorezistivní systémy registrují periodické změny v magnetizaci pravítka pomocí senzorů MR (MR = magnetorezistivní) nebo Hallových senzorů. Magnetické systémy jsou oproti optickým systémům necitlivé proti znečištění, typické periody dělení leží mezi 0,4 a 10 mm.
• Optické systémy jsou velmi rozšířené. U těchto systémů se dělení čte s vhodnými senzory, které registrují periodické změny jasu nebo fáze reflektovaného nebo transmitovaného světla. Leptáním nebo napařením lze realizovat velmi jemné dělení s periodami menšími než 10 μm, což je důvod, proč optické systémy obecně poskytují nejvyšší rozlišení.
• Induktivní systémy pracují s mechanicky strukturovaným, kovovým pravítkem, které může být provedeno velmi robustně. Proužky tohoto pravítka působí obdobně jako jho transformátoru. Přesunutím se moduluje amplituda a fáze elektrického kmitu. Periody dělení pod 1 mm se pomocí těchto systémů realizují obtížně.
• Magnetostrikce a jiné metody se rozšířily jen velmi málo.

Podle druhu uspořádání komponent

Velmi důležité je, jak spolu spolupracují hnací komponenty a komponenty odměřovacího systému. Podle principu působení se mluví o přímém nebo nepřímém odměřování u os strojů.

U nepřímého odměřování polohy se lineární posuv mění na jinou odměřovací veličinu. Často se vyskytující příklad je lineární osa poháněna kuličkovým šroubem. Kuličkový šroub mění lineární pohyb na rotaci, úhel otáčení se často odměřuje přímo na servomotoru. Výhoda spočívá v tom, že lze polohu osy zjistit pomocí cenově výhodného a kompaktního rotačního snímače. Nevýhodou je, že přeměnu odměřované veličiny na jinou nelze nikdy realizovat bez chyb. Chyba stoupání, vůle, vibrace a tepelná roztažnost zkreslují odměření polohy.

U přímého odměřování se použije lineární pravítko, ze kterého je poloha snímána čtecí hlavou přímo. Díky takto docílené eliminaci meziveličin a díky menší vzdálenosti mezi měřeným objektem a snímačem lze dosáhnout přesných naměřených hodnot polohy.

Obecně se proto doporučuje upřednostňování přímého odměřování polohy, protože poskytuje přesnější naměřené hodnoty méně ovlivněné faktory okolí, pokud je lze realizovat pomocí zastupitelných nákladů na měřicí techniku, resp. komponenty. Z tohoto důvodu integruje firma SCHNEEBERGER systémy odměřování polohy AMS do lineárního vedení, aby spojila precizní lineární vedení s výhodami přesnějšího přímého odměřování.

Obrázek GM 0045

Obrázek GM 0046