Ich frage mich (und euch ;-) ), wie ein digitaler Messschieber funktioniert. Bis jetzt dachte ich eigentlich, dass in der Fläche, auf der bei einem manuellen die Skala ist, winzige Striche sind, die gezählt werden. Nun aber habe ich mir einen gekauft, der direkt beim Anschalten anzeigt, an welcher Position er ist - er muss also die absolute Position bestimmen können. Als Funktionsprinzip steht in der Anleitung nur "Kapazitiv", sonst nichts. Wieß jemand von euch, wie so ein Gerät genau funktioniert?
Am Tue, 12 Apr 2005 11:14:47 +0200 schrieb Tobias Meyer:
Es gibt verschiedene Varianten aber das Prinzip geht so: In dem Kunststoffstreifen auf dem die Skala gedruckt ist befinden sich, ähnlich wie bei Barcodes auf Etiketten, Markierungen aus Metall oder direkt aus magnetischem Material. Der im Messschieber eingebaute Lesekopf baut ein elekrisches Feld auf, und liest damit seine absolute Position auf der Skala aus. Ob man nun das kapazitive Verhalten oder das magnetische Verhalten der Markierungen variert ist eigentlich egal. Beide Varianten werden in solchen Messstreifen realisiert. Hochpräzise Masstäbe benutzen Markierungen auf einem Glasstab oder Metallband die mit einer Optik ausgelesen werden. Aber das ist für Messschieber deutlich zu teuer und die Verschmutzung der Skalen wäre ein Problem.
Am Tue, 12 Apr 2005 12:18:16 +0200 schrieb Tobias Meyer:
Nein das braucht nicht zu sein ist eine reine Preisfrage. Denke mal an das Prinzip eines Nonius. Aber so rein klassisch konnte man auch vor 50 Jahren Markierungen mit Abständen im 1/1000 Bereich realisieren. 1/100 Teilungen wären also heute bestimmt kein Problem. Studer baut zum Beispiel eine Schleifmaschine wo das Messsystem 1 Nanometer auflösen kann und garantiert Positioniergenauikeiten von ca 10 Nanometer.
Ja die unterschiedlichen Feldstärken werden gemessen und das geht sehr genau. Denke mal an Leseköpfe einer Festplatte.
Wenn der Glasstab nur 1/10 oder 1/100 mm dick ist und dann noch mit Kunststoff beschichtet wird, bricht der nicht so ohne weiteres. Glas ist stabiler als man denkt.
Bei den guten Herstellern Mahr, Mytotoyo etc. steht die komplette Kodierung der Schnittstelle mit technischen Daten auf dem Beipackzettel. Das sollte also kein Problem sein.
Feine Markierungen sind eine feine Sache, wenn man sie ablesen kann. Wie soll das hier denn induktiv passieren?
Eben, auch der nutzt einem nichts, wenn man nicht scharf sehen kann. Nicht umsonst sind Glasmaßstäbe mit Hell/dunbkel-Codierter Position sehr schön scharf abgebildet und mit hohem Kontrast versehen. 100 Markierungen /mm nutzen einem nichts, wenn die Leseeinheit 10 Steifen breit ist.
Aber sicher nicht für den Preis eines Meßschiebers.
Die Antwort passt nicht zur Frage. Aber egal, gerade die magnetischen Ableseverfahren sind manchmal sehr robust, Raddrehsensoren für ABS funktionieren z.B. so. Denen macht ein bischen Dreck auch nichts aus. Aber die müssen keine 1/100stel Millimeter auflösen.
Hast du es mal ganz dumm mit telnet versucht:-)? Ich meine heute ist doch schon jede Waschmaschine in der Lage, 'nen Webserver zu befeuern...
Ach ja, zum Meßprinzip: Wenn da behauptet wird, es würde kapazitiv gemessen, dann glaube ich nicht, daß da kapazitiv ein Binärcode ausgelesen wird. Schließlich bräuchte es für sagen wir 20cm Verfahrweg dann 200000 Stellungen also 18Bit. Die 18 Bit müssen nebeneinander liegen. Eine Menge Kabelei... Kann man machen, ist aber IMO recht teuer und bezüglich kapazitiver Auslesung eher nicht machbar.
Meine Vermutung ist die, daß da irgendwie vielleicht mit ein paar Bit Binärcode die Position auf Millimeter oder ungenauer ermittelt wird und dann der Rest an Genauigkeit über ein analoges Verfahren ermittelt wird. Man kann da viele schöne Trickse aufbauen. Also auf der Schine ist ein Metallstreifen mit variierender Breite und am Lesekopf sind mehrere Gegenplatten von denen die Kapazität zu dem Metallstreifen gemessen wird. Diese hängt dann von der Breite der Überlappung der beiden Kondensatorplatten ab und diese widerum von der Breite der einen und daher von der Position. Wenn man die Formgebung des Streifens variierender Breite günstig wählt und obendrein noch mehrere verschieden angeordnete Gegenkondensatorplatten im Lesekopf hat, ausmißt und alle Messungen in Relations stellt, dann kann man eventuell schon noch auf ein genaues Ergebnis kommen. Wichtig dabei ist, daß daß Meßergebnis recht robust gegenüber Abstandsänderungen Kopf-Schiene ist. Das kann man durch Differenzmessungen im weitesten Sinne erreichen.
Am Tue, 12 Apr 2005 19:17:23 +0200 schrieb Roland Damm:
Hüstel 1/100 ist für moderne Technik geradezu grob. das kann ein induktiver/kapazitiver Sensor ohne Probleme.
Eben darum! Messe mal nur 10 Striche gleichzeitig. Aus der Interferenz der Messwerte bekommst Du locker genaue Zwischenwerte. Und so wird das auch gemacht. Kein Massstab besitzt Markierungen mit Delta
1/1000. Das wäre nicht bezahlbar. So als Stichwort auch Moair-Muster (Streifen) Oder auch Planplatten. Da ist mit blossem Auge (per Interferenz) 1/10000mm sichtbar. Und diesen Trick kannte schon der olle Zeiss. Um es mal ganz deutlich zu sagen: Klassische Messtechnik vor 50 Jahren konnte (zb. Lehrenbau) Längen auf
1/10000mm messen! Ohne den elektronischen Schnickschnack!
Eben doch! Der Nonius wird aber durch Interferenz gebildet.
Das nicht gerade. Die komplette Schleife liegt so bei 300000-500000 Euronen, je nach Ausstattung. Wer das Messsystem baut weiss ich nicht, vermutlich Haidenhain.
Mytotoyo bietet dieses System für Auflösungen von 1/1000 als Standard bis zu Messlängen von 6 Metern an! Noch Fragen?
Nein soviel Aufwand braucht es nicht. Es wird ein 8 Bit Code übertragen und das reicht locker. Der Stecker hat schlappe 4 Datenleitungen. Ausserdem: Pro 10mm (oder auch weniger) eine Absolutmarke reicht und senkt das Kodierungsproblem erheblich.
Ja so ungefähr, so ganz genau verrät das ja keiner :-((
Das wird auch gemacht in dem der zickzackförmige Streifen nicht überall den gleichen Abstand hat.
Der ist aber leider weder von Mitutoyo noch von Mahr, sondern eher NoName. Eigentlich wollte ich den auch nur an die Z-Achse meiner Fräsmaschine anbauen, aber irgendwie ist das doch schön bequem, verglichen mit dem Ablesen eines Nonius.
Am Wed, 13 Apr 2005 12:32:54 +0200 schrieb Tobias Meyer:
Da würde ich aber mal dringend in die Kataloge der Hersteller schauen. Solche Messschieber werden für diesen Zweck einbaufertig angeboten. Das ist erheblich stressfreier als da selber zu basteln. Und kein Vergleich zum Preis eines Glasmasstabes der mindestens 1000 Euronen kostet. Zum Beispiel:
Wie? Die Frage meine ich ernst, auf der Schiene sind Markierungen, darüber ist eine Beschichtung (Lack). Dann muß ein Spalt sein der Verschmutzung zulässt. Dann wieder Lack, Gehäuse,... und dann kommen Kondensatorplatten oder Spulen, die messen sollen, ob sie sich über einer Markierung befinden oder zwischen Zweien. E- und Magnetfelder kann man aber nicht bündeln. Die Streuen nun mal. Wenn man also messen will, ob man zwischen zwei Markierungen oder genau auf einer sitzt, dann muß man mit der Spule/ der Kondensatorplatte auf rund Markierungsabstand an die Markierungen heran. Und
1/100stel mm ist mit Lücke für Dreck, Lack, nochmal Lack, Gehäuse schnell aufgebraucht. Also wie funktioniert das?
Nun gut. Wie mißt man damit absolute Längen (keine differentielle Wegstreckenmessung)? Und wie liest man da dann etwas kapazitiv aus?
Moire hieß der gute.
Mit Hilfe von Licht und dessen Wellenlänge. Mit dem Tastsinn des Daumens wird dir das nicht gelingen. Und die Streuung eines Feldes in einem Luftspalt ist nun mal da und nicht wegzumogeln.
Gut, das ist richtig. Nur wie funktioniert das wenn angeblich kapazitiv gemessen werden soll?
Und wie funktioniert das? Wie sind die Rahmenbedingungen? Kann man das Teil auch mal in die Hosentasche (wenn sie 6m lang währe) stecken, dann wieder das Schmierfett abwischen und es mißt immernoch?
Würde ich auch so sagen, nur war IMO hier irgendwo die Rede davon, daß das fragliche Ding absolut messen kann.
Ja, er zeigt die Position sofort an, wenn man ihn einschaltet. Aber er lässt sich auch nullen, wenn er ausgeschaltet ist -> Vermutlich schaltet man nur das Display an und aus, der Rest läuft ständig.
Schon richtig, aber auch erheblich teurer. Der Messschieber muss ja nicht sehr genau sein, 1/10mm schafft meiner locker. Und der hat knapp 14¤ gekostet.
na dann probier doch mal was passiert wenn man die Batterie rausnimmt=20 (f=FCr etwa 15 bis 30 Minuten) Hat der Messchieber danach die Nullstellung vergessen und zeigt was=20 unsinniges an? Dann wird wohl nicht absolut gemessen sondern=20 inkrementell, der Z=E4hler in der Elektronik muss st=E4ndig die letzte=20 Position speichern.
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