Sensorik/Aktorik

mit elektronischem Kommutator
• elektronische (bürstenlose) Umschaltung
• bei Wechselstrommotoren Phasenanschnitts- oder Pulsweitenmodulation
• robust, benötigt Sensor
• eine Anwendung: Servomotoren zur genauen Positionierung
8.8.2 Fremdgeführte Drehstrom-Asynchronmotoren oder EC-Motoren
Asynchronmotoren: drehendes Magnetfeld, Läufer läuft aber mit einer anderen Geschwindigkeit;
günstige Anlaufeigenschaften
Synchronmotoren: Drehzahl proportional Netzfrequenz → Anlaufprobleme, aus dem Tritt fallen bei
Überlast
Schrittmotoren: Impulsangesteuerte Synchronmotoren; verschiedene Windungssysteme im Stator, der
Anker hat einen Zahn mehr → definierte Bewegung um einen Schritt durch bestimmtes Ansteuermuster
• Wicklungen werden elektronisch an bestimmte Spannungen gelegt
• Drehzahl hängt von Speisefrequenz ab
• robust, billig
9 Sensoren für Weg und Winkel
• Abstands- und Positionsmessung
• Näherungsschalter (binär)
• Schichtdicken, Abmessungen, Risse
• Pegel
9.1 Resistive Wegsensoren
• Potentiometerprinzip: Widerstand von der Positions abhängig
• aus Leitplastik (billiger als Drahtpotentiometer, aber geringere Lebensdauer)
• Temperaturkoeffizient 0,04%/K
• Für Winkel- oder Positionsmessung
9.2 Induktive Wegaufnehmer
• verschiebbarer Weicheisenkern (Tauchanker) in Spule
• Induktivität abhängig von Eintauchtiefe in die Spule
• temperaturabhängig
• auch zur Dickenmessung von dünnen Schichten
• nichtlinear → Differential-Tauchgeber:
– Differentialdrossel:
∗ Eisenkern in der Mittelstellung je zur Hälfte in einer der Spulen
∗ linear und temperaturkompensierbar (Brücke)
∗ Nachteil: Kräfte entstehen, die sich auf das Meßobjekt übertragen; Phasenverschiebung
zwischen den Spulen
– (linear variabler) Differentialtransformator (LVDT):
∗ eine Erregerspule und zwei Aufnehmerspulen
∗ weist die Nachteile nicht mehr auf, dafür komplizierter
∗ Meßbereich 1 µm bis 1 m, Dynamik bis 1:1000
• induktiver Drucksensor: Auslenkung der Druckmeßdose
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