Neuer Sensor zur exakten Bestimmung von Drehwinkeln

Vergleichende Darstellung des Prinzips zwischen unkompensiertem Sensor und kompensiertem Sensor. Institut für Technische Optik, Universität Stuttgart

Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation. TLB ist im Auftrag der Universität mit der wirtschaftlichen Umsetzung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt.

Vor allem im Maschinenbau oder in Antrieben werden Drehwellen unterschiedlichster Art eingesetzt. Die Einstellung und die Positionserkennung von Drehwellen benötigt Drehwinkelsensoren. Jeder dieser Drehsensoren hat jedoch einen Winkelfehler, weil es sehr schwierig ist, die Sensoren genau zu justieren. Diese Fehler mussten bisher aufwändig elektronisch kompensiert werden, zum Beispiel durch einen zweiten Auslesekopf.

Am Institut für Technische Optik der Universität Stuttgart wurde nun ein neuartiger Drehwinkelsensor entwickelt, der die Winkelfehler optisch kompensiert und so eine zusätzliche Elektronik bzw. aufwändige Justage überflüssig macht. Mit diesem neuartigen Sensor können die Position exakt bestimmt und Drehwinkel genau eingestellt werden.

Das Grundprinzip von optischen Drehwinkelsensoren basiert auf einer drehbar gelagerten Welle, auf der eine Kodescheibe fixiert ist.

Ein so genannter Schlag der Maßspur entsteht durch eine Dezentrierung der Scheibenachse zur Wellenachse und führt zu einem Winkelmessfehler. Um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, muss die Kodierscheibe möglichst genau zur Welle zentriert werden. Dies erfordert einen hohen Aufwand bei der Montage und ist daher teuer. Und trotz des hohen Aufwands kann ein geringer mechanischer Zentrierfehler nie ganz vermieden werden.

Bei der von David Hopp, Christof Pruß und Wolfgang Osten am Institut für Technische Optik entwickelten Drehwinkelsensor wird der Einfluss durch einen Schlag der Kodierscheibe schon vor der Generierung des Sensorsignals optisch korrigiert. Dies wird durch eine zweite so genannte Kompensationsspur erreicht, welche sich zentriert zur Maßspur auf einem anderen Radiusbereich der drehenden Kodierscheibe befindet.

Diese Kompensationsspur lenkt das Ausleselicht auch bei starker Exzentrizität der Kodierscheibe automatisch immer auf die richtige Winkelposition der Kodierspur. Der Winkelfehler wird damit bereits vor der Signalentstehung optisch kompensiert, d.h. es wird direkt die korrekte Winkelposition ausgelesen. Der Winkelfehler wird um etwa vier Größenordnungen gegenüber einem unkompensierten System reduziert.

Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation. TLB ist im Auftrag der Universität mit der wirtschaftlichen Umsetzung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt. Für weitere Informationen: Dr.-Ing. Florian Schwabe, Mail: schwabe@tlb.de

http://www.tlb.de
http://www.ito.uni-stuttgart.de/

Media Contact

Annette Siller idw - Informationsdienst Wissenschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau

Der Maschinenbau ist einer der führenden Industriezweige Deutschlands. Im Maschinenbau haben sich inzwischen eigenständige Studiengänge wie Produktion und Logistik, Verfahrenstechnik, Fahrzeugtechnik, Fertigungstechnik, Luft- und Raumfahrttechnik und andere etabliert.

Der innovations-report bietet Ihnen interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Automatisierungstechnik, Bewegungstechnik, Antriebstechnik, Energietechnik, Fördertechnik, Kunststofftechnik, Leichtbau, Lagertechnik, Messtechnik, Werkzeugmaschinen, Regelungs- und Steuertechnik.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Richtungsweisendes Molekül auf dem Weg in den Quantencomputer

Forschende der Universität Jena und Universität Florenz entwickeln Kobaltverbindung mit besonderen Quanten-Eigenschaften. In Quantencomputern werden keine elektrischen Schaltkreise ein- oder ausgeschaltet, sondern stattdessen quantenmechanische Zustände verändert. Dafür braucht es geeignete…

Neue kabellose Steuerungstechnologie …

… ermöglicht Einsatz intelligenter mobiler Assistenzroboter sogar in der Fließfertigung Robotikexperten des Fraunhofer IFF haben gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung neue Technologien entwickelt, mit denen intelligente mobile Assistenzroboter…

Die Mikroplastik-Belastung der Ostsee

Neue Ansätze für Monitoring und Reduktionsmaßnahmen Um die Belastung der Meere durch Mikroplastik zu erfassen, muss man dessen Menge und sein Verhalten kennen. Bislang ist dies nur unzureichend gegeben. Ein…

Partner & Förderer