Meetsystemen

Meetsystemen: Meetgrootheden
Positiemeting
- slijtage op werktuigen
- fouten in opstellingen
Nadeel van een absoluut systeem blijft echter de kostprijs.
Oorspronkelijk was de elektronica nog weinig betrouwbaar; een storing of een spanningsuitval
veroorzaakte het verlies van de positiewaarde waardoor veel waarde gehecht werd aan absolute
digitale meetsystemen. Samengestelde, meersporige codeschijven of -linialen gaven een absoluut
getal, dat niet verloren ging na een spanningsuitval. Met de toegenomen betrouwbaarheid van de
elektronica zijn deze veel duurdere absolute meetsystemen in onbruik geraakt.
In de loop van de korte geschiedenis van numerieke besturingssystemen zijn zeer uiteenlopende -
soms uitgesproken exotische - meetsystemen ontwikkeld en toegepast. Nu de NC-technologie
een zekere graad van volwassenheid heeft bereikt, convergeert de toepassing van meetsystemen
in NC-machines in de richting van een tweetal systemen:
(cyclisch) absoluut-analoge inductieve systemen, gebaseerd op resolvers en inductosyns.
digitaal-incrementeel optische systemen.
14.2 Eisen aan positiemeetsystemen
Naast de belangrijke specificaties wat betreft nauwkeurigheid en resolutie moeten aan
positiemeetsystemen voor NC-productiemachines de volgende eisen worden gesteld:
- functioneren onder 'meetonvriendelijke' omstandigheden: het meetsysteem moet bestand
zijn tegen spanen, koelvloeistof en trillingen. De elektronica van het meetsysteem moet
bestand zijn tegen de vaak sterke elektromagnetische stoorvelden, die in de fabriek kunnen
optreden. Beruchte stoorbronnen zijn spanningspieken in thyristorsturingen en grote
aanloopstromen in hoofdspilaandrijvingen. Vaak vergeten storingsbronnen zijn bovendien
relais en elektromagnetisch bediende kleppen;
- grote verhouding resolutie/meetbereik. Een resolutie van 1 µm over een meetbereik van 1
meter is voor de meeste NC-machines een normale eis. Hieruit volgt een verhouding
resolutie/meetbereik van 1: 10 6 .
Bij metingen in het algemeen geldt dit als een extreme eis.
- nauwkeurigheid. De onnauwkeurigheid is het verschil tussen de werkelijke positie en de
aangegeven positie. (De resolutie of het oplossend vermogen is de kleinste verplaatsing die
door het positiemeetsysteem kan worden aangegeven). In de praktijk is de resolutie van een
positiemeetsysteem kleiner dan de onnauwkeurigheid.
- de meetsnelheid moet groter zijn dan de maximale sledesnelheid van de machine. Op deze
stationaire snelheid zijn soms trillingen gesuperponeerd, die leiden tot snelheidspieken die
zo'n 20% boven de maximale sledesnelheid kunnen liggen.
- real-time meten. Er mag in het meetsysteem geen grote tijdvertraging bestaan tussen de
positiemeting en het uitgeven van de positiewaarde. In de praktijk is een verwerkingstijd
van enige milliseconden toelaatbaar.
__________ - III.4 -
Johan Baeten