Messsignale bei inkrementalen Drehgebern

Drehgeber sind Messwertaufnehmer für Drehbewegungen. In Verbindung mit mechanischen Umwandlern wie Zahnstangen, Messrädern oder Gewindespindeln eignen sie sich auch für lineare Messungen. Für jeden Positionsschritt wird ein Impuls ausgegeben.

Bei der optischen Umwandlung unterbricht eine drehbar gelagerte „Strichscheibe“ aus Metall, Kunststoff oder Glas den Infrarot-Lichtstrahl einer Gallium-Arsenid-Sendediode. Die Anzahl der Striche bestimmt die Auflösung, d.h., die Messpunkte innerhalb einer Umdrehung. Die Unterbrechungen des Lichtstrahls werden vom Empfangselement aufgegenommen und in einer Elektronik verarbeitet. Am Ausgang stehen diese als Rechtecksignal zur Verfügung.

Ausgangssignale

Die Drehgeber liefern zwei um 90° elektr. phasenversetzte Rechteckimpulse A und B. Zusätzlich wird ein Referenzimpuls N (Nullsignal) erzeugt.

Zur Unterdrückung von Störimpulsen erzeugen bestimmte Ausgangsschaltungen (RS 422 und Gegentakt antivalent) invertierte Signale (A, B, N), z. B. bei den Typen RI30, RI 36, RI 58, RI 58-H, RI 58-D, RI 76 TD.

Als Messschritt ist der Wert zwischen zwei Impulsflanken von A und B definiert.

Auswertung

In der Folgeelektronik kann die Auflösung eines Zwei-/Dreikanal-Drehgebers verdoppelt oder vervierfacht werden. So kann die Auflösung eines Drehgebers mit 2500 Strichen/Umdrehung elektronisch auf 5000 oder 10000 Impulse/Umdrehung erhöht werden (vgl. untenstehende Skizze).