Hinweise zu Drehgeber und Massstäbe
Das optische System
In den meisten Fällen werden bei Drehgebern und Maßstäben optische Elemente (z.B. von Heidenhain) zur Erfassung der Weg- bzw. Winkelinformation eingesetzt.
Nicht zu verschweigen sind aber auch die magnetischen Aufnehmer, deren Signal-Funktion mit den Optischen gleich sind. Magnetische Aufnehmer (z.B. von Sony) haben in etwa die gleiche Auflösung und sind gegen Verschmutzung unanfälliger. Dafür ist ihr Einsatz in anderen Bereichen kritischer (magnetische Störungen).
Bei optischen Komponenten werden auf einem Glasträger äquidistant schwarze Markierungen aufgetragen. Die Breite der Markierung ist exakt so groß wie die Lücke zwischen den Markierungen. Der Teilungsabstand bei Maßstäben definiert den Abstand zweier Markierungen. Er gibt die optische Auflösung des Messsystems an.
Bei Drehgebern wird sinngemäß eine Strichzahl angegeben, die in Bezug auf 360° Umfang, die die minimale Winkelauflösung darstellt.
Über ein optisches System im Lesekopf wird der Glasträger durchleuchtet und die Informationen elektronisch verarbeitet.
Am Ausgang des Lesekopfes sind 3 Signalarten zu messen. Für die Erkennung der Bewegungsrichtung sind im Lesekopf zwei Abtasteinheiten mit 90° Versatz (1/4 Teilungsabstand) eingebaut, die zwei Winkel- bzw. Längeninformationen ausgeben (A- und B-Signal). Eine dritte Abtasteinheit liest die Information der Referenzmarke und gibt sie aus (Ref-Signal).
Aus Gründen der Störsicherheit (elektrotechnisch) lassen sich Signale über einen längeren Weg besser differenziell übertragen. Dazu ist es notwendig die Signale A, B und Ref zusätzlich invertiert bereitzustellen um der Anforderung der differenziellen Übertragung gerecht zu werden. So sind an inkrementalen Drehgebern und Maßstäben folgende Signal zu messen: A, /A, B, /B, Ref und /Ref.
Die Signalform aus dem Lesekopf ist prinzipbedingt immer sinusförmig, wenn der Lesekopf mit einer konstanten Bewegung über die Teilungsmarkierungen hinweg geschoben wird. Dies begründet sich aus der optischen Abtastung der Teilungsmarkierung.
