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Ausgewählte Ausgabe: 05-2016 Ansicht: Modernes Layout
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Magnetische und optische Messsysteme im Vergleich

Präzise Längenmessung gehört zu den Grundbedingungen industrieller Produktion. Die Anforderungen an die Messsysteme sind dabei so unterschiedlich wie die Anwendungsbereiche, in denen die Sensoren zum Einsatz kommen. Während es in der Lagerlogistik vorkommen kann, dass Messstrecken von bis zu 100 m bei frostigen Bedingungen erfasst werden müssen, liegt die größte Herausforderung im Maschinenbau im Bereich der Genauigkeit. Häufig erschwert die Verschmutzung durch Umgebungsmedien den Messprozess zusätzlich: In der Holzbearbeitung z. B. müssen Sensoren trotz hoher Staubbelastung zuverlässig funktionieren. Bei Nassbearbeitungen in CNC-gesteuerten Fräsmaschinen sind die Sensoren dauerhaft Kühlschmierstoffen ausgesetzt.


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Bild 1
Einsatz unter erschwerten Bedingungen – Späne und Schmierstoffe in einer CNC-Maschine

In den letzten Jahren hat sich in der Längenmesstechnik aufgrund der diversen Anforderungen ein breites Produktspektrum entwickelt. Für den Endanwender ist es nicht leicht, die Orientierung am Markt zu bewahren. Doch die Auswahl eines maßgeschneiderten Systems lässt sich durch frühe Klärung bestimmter Eckdaten deutlich vereinfachen.

Grundüberlegungen für die Vorauswahl des Verfahrens

Zunächst gilt zu beachten: Je genauer die Messung sein muss, desto interessanter werden optische Messverfahren. Hinsichtlich der Einsatzumgebung lässt sich folgende Grundregel aufstellen: Je stärker die Verschmutzung der Einsatzumgebung durch Stäube und Flüssigkeiten ist, desto deutlicher kommen die Vorzüge magnetischer Lösungen zum Tragen. Nach der Erfahrung von Uwe Frey aus dem Technischen Vertrieb des im Schwarzwald ansässigen Messtechnikherstellers Siko GmbH ist die erforderliche Genauigkeit der Messung das Schlüsselkriterium bei der Suche nach passenden Sensoren: „In erster Linie entscheiden die Anforderungen an die Genauigkeit. Ist die Vorgabe des Kunden, einen Bereich zu vermessen, der mit einer Genauigkeit von ± 5 Mikrometer toleriert ist, so ergibt sich daraus ohne große Rückfragen, dass ein optisches System zum Einsatz kommt. Im magnetischen Bereich kann ein Genauigkeitsbereich von ca. ± 10 Mikrometer abgebildet werden.“ Er weist jedoch zugleich darauf hin, wie viel sich in der Vergangenheit im Bereich der magnetischen Systeme verändert hat. „Noch vor wenigen Jahren waren Werte von kleiner als ± 25 Mikrometer für magnetische Systeme unerreichbar. Damit mussten hochpräzise Anwendungen zwangsläufig mittels optischer Messverfahren realisiert werden.“ Durch geringere Polteilung der Messstreifen, die durch hochmoderne Produktionsverfahren erreicht werden, ließ sich die Systemgenauigkeit magnetischer Messverfahren erheblich steigern.
 Auch in den Bereichen der Wiederholgenauigkeit und der umsetzbaren Achsgeschwindigkeiten ist die jüngere Produktentwicklung beeindruckend. So hat sich die Produktlinie für magnetische Längen- und Winkelmessung „MagLine“ in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Die „Mag-Line Micro“ ist die Produktsparte, bei der die höchsten System- und Wiederholgenauigkeiten erreicht werden. Der digitale Magnetsensor MSK1000 beispielsweise kann Auflösungen von bis zu 0,2 mm realisieren und verfügt dabei über eine Wiederholgenauigkeit von ± 1 mm (Bild 2).

Bild 2 Inkrementelle Magnetsensoren MSK1000 und MSK5000, absoluter Magnetsensor MSA111C, sowie inkrementeller, optischer Sensor LSC20 (v.l.n.r.)

Bild 2
Inkrementelle Magnetsensoren MSK1000 und MSK5000, absoluter Magnetsensor MSA111C, sowie inkrementeller, optischer Sensor LSC20 (v.l.n.r.)

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Autoren

 Michaela Wassenberg

Freie Journalistin für Technologiekommunikation

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