Das Schweizer Zentrum für Elektronik und Mikrotechnik (CSEM) hat eine kostengünstige Technik für absolute Positionsmessungen entwickelt, mit der Genauigkeiten von besser als 1 Nanometer verbunden mit einer großen Reichweite erreicht werden können.
Das innovative Prinzip dieses Encoders basiert auf der Messung zweier codierter Signalspuren und einer speziell entwickelten Bildverarbeitung. Die absolute Position wird aus dem Bitmustercode entsprechend einer polynomischen Reihe einer Signalspur ermittelt. Auf der zweiten Signalspur befindet sich ein Gitter mit regelmässiger Periode, dessen relative Position innerhalb einer Periode mit einer sog. Phasenanalyse bestimmt wird. Damit kann eine Verschiebung des Gitters um einen Bruchteil der Gitterperiode hochgenau bestimmt werden. Beide Signalanalysen finden gleichzeitig statt und erlauben es, die absolute Position mit extrem hoher Genauigkeit von besser als 1 Nanometer (1 Nanometer entspricht 1 Millionstel Millimeter) zu bestimmen. Durch die Benutzung der über das gesamte Bildfeld verteilten Phaseninformation ist die Messung äußerst robust und unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen, wie Staub und sogar Beschädigungen der Signalspuren. Die üblicherweise sehr hohen Anforderungen an die Qualität der Signalspuren hochauflösender Weggeber sind hier sehr stark relaxiert. Implementierungen des Absolutweggebers, die dieses Meßprinzip anwenden, weisen untereinander keine Abweichungen auf und benötigen daher keine Kalibrierung. Drehgeber, Lineargeber sowie 2D- und 3D-Positionsgeber werden unterstützt.
Die Systemimplementierung ist äußerst flexibel. Eine gewöhnliche Optik oder sogar eine Schattenbild-Messung ist ausreichend. Das zweispurige Strichmuster wird in einer Grundkonfiguration durch LEDs beleuchtet. Zur Bilderfassung wird eine herkömmliche USB-Kamera verwendet, während das Signal auf einem externen digitalen Signalprozessor (DSP) verarbeitet wird. Kompakte Hochgeschwindigkeitskonfigurationen verwenden einen integrierten Bildsensor/DSP-integrierten Schaltkreis, wie etwa CSEMs "icycam" ASIC.
Diese Technik ist für Anwendungen geeignet, die eine robuste, kompakte, kostengünstige und dennoch hochgenaue Lösung für Positionierungen mit hoher Geschwindigkeit erfordern, wie etwa in den Bereichen Maschinenmesstechnik, Raumfahrt, Automationstechnik, Robotik oder bei Gebern für Gleichstrommotoren beziehungsweise Messungen mit x-, y- und z- Achsen.
CSEM wird Linear-, 2D- und 3D-Geber, die auf dieser neuen Technik basieren, auf der Messe Sensor & Test vom 26. bis 28. Mai (Micronarc-Stand 12-490) in Nürnberg mit interaktiven Modellen präsentieren.
Über SENSOR+TEST 2009
Die 16.. Internationale Handelsmesse für Sensor-, Test- und Prüftechnik findet vom 26. bis 28. Mai auf dem Messegelände in Nürnberg statt. Auf dieser weltweit größten Veranstaltung im Bereich der Sensorindustrie, in deren Rahmen zahlreiche Konferenzen und Foren stattfinden, werden 550 Aussteller einschließlich der größten Technologie- und Marktführer der meisten Produktgruppen erwartet. Weitere Informationen finden Sie unter www.sensor-test.de
Das innovative Prinzip dieses Encoders basiert auf der Messung zweier codierter Signalspuren und einer speziell entwickelten Bildverarbeitung. Die absolute Position wird aus dem Bitmustercode entsprechend einer polynomischen Reihe einer Signalspur ermittelt. Auf der zweiten Signalspur befindet sich ein Gitter mit regelmässiger Periode, dessen relative Position innerhalb einer Periode mit einer sog. Phasenanalyse bestimmt wird. Damit kann eine Verschiebung des Gitters um einen Bruchteil der Gitterperiode hochgenau bestimmt werden. Beide Signalanalysen finden gleichzeitig statt und erlauben es, die absolute Position mit extrem hoher Genauigkeit von besser als 1 Nanometer (1 Nanometer entspricht 1 Millionstel Millimeter) zu bestimmen. Durch die Benutzung der über das gesamte Bildfeld verteilten Phaseninformation ist die Messung äußerst robust und unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen, wie Staub und sogar Beschädigungen der Signalspuren. Die üblicherweise sehr hohen Anforderungen an die Qualität der Signalspuren hochauflösender Weggeber sind hier sehr stark relaxiert. Implementierungen des Absolutweggebers, die dieses Meßprinzip anwenden, weisen untereinander keine Abweichungen auf und benötigen daher keine Kalibrierung. Drehgeber, Lineargeber sowie 2D- und 3D-Positionsgeber werden unterstützt.
Die Systemimplementierung ist äußerst flexibel. Eine gewöhnliche Optik oder sogar eine Schattenbild-Messung ist ausreichend. Das zweispurige Strichmuster wird in einer Grundkonfiguration durch LEDs beleuchtet. Zur Bilderfassung wird eine herkömmliche USB-Kamera verwendet, während das Signal auf einem externen digitalen Signalprozessor (DSP) verarbeitet wird. Kompakte Hochgeschwindigkeitskonfigurationen verwenden einen integrierten Bildsensor/DSP-integrierten Schaltkreis, wie etwa CSEMs "icycam" ASIC.
Diese Technik ist für Anwendungen geeignet, die eine robuste, kompakte, kostengünstige und dennoch hochgenaue Lösung für Positionierungen mit hoher Geschwindigkeit erfordern, wie etwa in den Bereichen Maschinenmesstechnik, Raumfahrt, Automationstechnik, Robotik oder bei Gebern für Gleichstrommotoren beziehungsweise Messungen mit x-, y- und z- Achsen.
CSEM wird Linear-, 2D- und 3D-Geber, die auf dieser neuen Technik basieren, auf der Messe Sensor & Test vom 26. bis 28. Mai (Micronarc-Stand 12-490) in Nürnberg mit interaktiven Modellen präsentieren.
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Die 16.. Internationale Handelsmesse für Sensor-, Test- und Prüftechnik findet vom 26. bis 28. Mai auf dem Messegelände in Nürnberg statt. Auf dieser weltweit größten Veranstaltung im Bereich der Sensorindustrie, in deren Rahmen zahlreiche Konferenzen und Foren stattfinden, werden 550 Aussteller einschließlich der größten Technologie- und Marktführer der meisten Produktgruppen erwartet. Weitere Informationen finden Sie unter www.sensor-test.de
