Betriebsanleitung ASCOspeed 5500 - Micro-Epsilon Messtechnik ...

ASCOspeed 5500
Funktion
2 Funktion
2.1 Einleitung
Das ASCOspeed 5500 ist ein optisches Messgerät für Geschwindigkeit und Länge, das nach dem Phasengruppenverfahren
arbeitet. Wie alle Sensoren, die die Geschwindigkeit aus der Frequenz des Messsignals
ableiten, gehört das ASCOspeed zu der Verfahrensfamilie Ortsfrequenzfilter (spatial filter).
2.2 Funktionsprinzip
Das ASCOSPEED 5500 ist ein Geschwindigkeitssensor, der durch seine optische Verfahrensweise berührungsfrei
und damit schlupf- und trägheitslos arbeitet. Die Sensorfunktion basiert auf dem Phasengruppenverfahren.
Objektbewegungen werden durch den Sensor erfasst und durch die spezielle Struktur des
Detektors, in ein elektrisches Signal gewandelt, dessen Mittenfrequenz der Objektgeschwindigkeit proportional
ist.
Detektor
Optik
Messobjekt
Abbildung 2.1: Wirkprinzip (stark vereinfacht)
Damit gehört das Verfahren in die große Gruppe der Ortsfrequenzfilter wie auch die Laser-Doppler-
Velocimeter.
Ortsfrequenzfilter nutzen die Modulation gitterartiger Strukturen zur Signalbildung (vergl. Abb. 2-1). Vielfach
auch als „Lattenzauneffekt“ bezeichnet, lässt sich das Verfahren leicht mit dem Aufblitzen einer bewegten
Lichtquelle hinter den Zaunslatten erklären. Die Blinkfrequenz ist dann der Geschwindigkeit der bewegten
Lichtquelle proportional, wobei der Lattenabstand hier den Proportionalitätsfaktor bestimmt. Legt man diese
Gitterstruktur mikroskopisch klein und als optischen Wandler aus, so bieten sich Siliziumdetektor-Arrays als
hochpräzise elektrooptische Bauteile an.
Eine spezielle Elektronik im Zusammenspiel mit dem Siliziumdetektor-Array realisiert die hochgenaue Umsetzung
des „Lattenzauneffekts“.
Voraussetzung für die Funktion ist eine bewegte Oberfläche mit minimalen Oberflächenstrukturen, wie sie
die Mehrzahl der technischen Oberflächen und Halbzeuge bei mikroskopischer Betrachtung besitzen.
Das Phasengruppenverfahren ist eine Weiterentwicklung innerhalb der Ortsfrequenzfiltertechnik, das
mehr Dynamik und damit höhere Geschwindigkeiten erlaubt.
In dem leistungsfähigen Gesamtkonzept des ASCOspeed sind damit erstmals Mittelungszeiten von kleiner
1ms möglich, womit sich eine synchrone Aktualisierungs- und Ausgabezeit von ebenfalls kleiner 1 ms realisieren
lässt.
2.3 Aufbau
Das ASCOspeed 5500 ist ein Kompaktgerät für den autarken Prozesseinsatz. Optik, Beleuchtung und E-
lektronik sind in einem robusten Aluminiumgehäuse integriert. Die Schnittstellen sind über Industriestecker
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