Meetsystemen

Meetsystemen: Meetgrootheden
Positiemeting
14.4 Numerieke verwerking bij incrementele meetsystemen
Om in een gesloten kring een positionering op numerieke wijze uit te voeren moet men de
weginformatie en de meetinformatie numeriek vergelijken. De uitgang van deze vergelijker of
comparator zal dan een analoge servosturing aansturen om de uitgangsas nauwkeurig te
positioneren. Naargelang het gekozen meetsysteem, die de weginformatie opneemt, zijn er
verschillende oplossingen mogelijk. Deze paragraaf bespreekt de verschillende aspecten die van
belang zijn bij gebruik van een incrementeel meetsysteem. In de volgende paragrafen komt de
verwerking van absolute digitale en analoge meetsystemen aan bod.
Zoals bij alle incrementele stuursystemen, is de comparator in hoofdzaak een elektronische
teller. De telcapaciteit hangt af van de gewenste nauwkeurigheid en van de meetlengte.
Bijvoorbeeld: bij een lengte van 1m met een nauwkeurigheid 5µm moet de teller een bereik
hebben van 0 tot 200.000. Bij een binaire teller is de nodige capaciteit dan 18 bits.
Bij een Alles-of-niets-sturing moet de teller een preselectieorgaan hebben, om de af te leggen
weg in de teller vast te leggen. Van daaruit telt deze terug tot nul.
Opdat de as niet onmiddellijk stilstaat wanneer de teller nul is, is een snelheidsverandering kort
voor het bereiken van het doel, vereist. Op een gegeven afstand van het doel zal de snelheid
zodanig verlagen dat het overblijvend traagheidskoppel van de motor en de belasting kleiner is
dan het wrijvingskoppel. Bij uitschakelen van de motor zal deze onmiddellijk stoppen. In de
teller is dan een tweede preselectie nodig om de 'remafstand' in te stellen.
Bij het incrementeel sturen volgens hogervermeld principe, treedt echter een moeilijkheid op. Bij
een foute positionering wordt de fout overgedragen op de volgende positioneringen. Dit kan
voorkomen worden door het gebruik van een op- en afteller, die als tweepuntsregelaar werkt
d.w.z. dat wanneer de machine doorloopt over nul, de teller de richting omschakelt en terug naar
nul brengt.
Om een proportionele vergelijker te bekomen, is een op- en afteller nodig. De referentiewaarden
moeten continu ingegeven worden aan de teller, de gemeten waarden moeten deze
referentiewaarden continu neertellen. De teller is verbonden met een digitaal/analoog omzetter
(D/A), die de analoge servomachine stuurt. De teller geeft in dit geval op elk ogenblik het
verschil tussen referentiewaarde en meetwaarde welk als proportioneel stuursignaal dient.
Voor een regeling in beide richtingen moet de teller richtingsgevoelig zijn en dit zowel voor
referentiewaarde als meetwaarde. Figuur 3.7 geeft het blokschema.
Meetw. Rechts
Ref. Links
Meetw. Links
Ref. Rechts
of
of
+
-
Teller
D/A Servo
Figuur 3.7: Vergelijker voor proportionele sturing.
__________ - III.8 -
Johan Baeten