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Induktiver Näherungsschalter mit digitalem Oszillator

Grote, Christoph (1996):
Induktiver Näherungsschalter mit digitalem Oszillator.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Ein herkömmlicher induktiver Näherungsschalter hat den Nachteil, daß der Abstand, bei dem er ein Schaltsignal liefert, stark von den elektrischen und magnetischen Eigenschaften des sich nähernden metallischen Objektes abhängt. In der vorliegenden Arbeit werden daher Verfahren untersucht, die unter Verwendung eines Mikroprozessors ein materialunabhängiges Messen ermöglichen.

Es wurde ein Meßprinzip realisiert, das die vom Abstand und Objektmaterial abhängige Impedanz einer Aufnehmerspule in Spannungswerte umsetzt, die mittels einer A/D-Karte in digitale Größen gewandelt werden. Eine Auswertesoftware auf einem PC verarbeitet die Eingangsgrößen zu einem materialunabhängigen Abstandswert. Durch gleichzeitiges Messen der Temperatur wird auch dieser Einfluß kompensiert. Zum Erfassen der Meßgrößen wird an einen Spannungsteiler aus Spule und Meßwiderstand eine hochfrequente Wechselspannung U0 (5V, 400kHz) angelegt. Die Amplituden dieser Spannung sowie die Scheitelwerte der Spannungen über der Spule (Uz) und über dem Widerstand (Ur) werden dem A/D-Wandler zugeführt. Anhand der material- und abstandsabhängigen Größen Uz und Ur werden unter Verwendung verschiedener Materialkennlinien jeweils Schätzwerte für den Abstand ermittelt.

Es liegt das Material vor, dessen Kennlinien bei beiden Eingangsgrößen auf denselben Abstandswert führen. Der mit erkanntem Materialtyp errechnete Schätzwert wird als gültiger Meßwert angezeigt.

Technische Daten:

* Meßbereich: 6 bis 19mm

* Relativer Fehler: < 6%

* Identifizierbare Materialien: St37, Cu, Ms, V2A

* Temperaturbereich: -10°C bis 45°C

* Meßzeit: ca. 30ms

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 1996
Creators: Grote, Christoph
Title: Induktiver Näherungsschalter mit digitalem Oszillator
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Ein herkömmlicher induktiver Näherungsschalter hat den Nachteil, daß der Abstand, bei dem er ein Schaltsignal liefert, stark von den elektrischen und magnetischen Eigenschaften des sich nähernden metallischen Objektes abhängt. In der vorliegenden Arbeit werden daher Verfahren untersucht, die unter Verwendung eines Mikroprozessors ein materialunabhängiges Messen ermöglichen.

Es wurde ein Meßprinzip realisiert, das die vom Abstand und Objektmaterial abhängige Impedanz einer Aufnehmerspule in Spannungswerte umsetzt, die mittels einer A/D-Karte in digitale Größen gewandelt werden. Eine Auswertesoftware auf einem PC verarbeitet die Eingangsgrößen zu einem materialunabhängigen Abstandswert. Durch gleichzeitiges Messen der Temperatur wird auch dieser Einfluß kompensiert. Zum Erfassen der Meßgrößen wird an einen Spannungsteiler aus Spule und Meßwiderstand eine hochfrequente Wechselspannung U0 (5V, 400kHz) angelegt. Die Amplituden dieser Spannung sowie die Scheitelwerte der Spannungen über der Spule (Uz) und über dem Widerstand (Ur) werden dem A/D-Wandler zugeführt. Anhand der material- und abstandsabhängigen Größen Uz und Ur werden unter Verwendung verschiedener Materialkennlinien jeweils Schätzwerte für den Abstand ermittelt.

Es liegt das Material vor, dessen Kennlinien bei beiden Eingangsgrößen auf denselben Abstandswert führen. Der mit erkanntem Materialtyp errechnete Schätzwert wird als gültiger Meßwert angezeigt.

Technische Daten:

* Meßbereich: 6 bis 19mm

* Relativer Fehler: < 6%

* Identifizierbare Materialien: St37, Cu, Ms, V2A

* Temperaturbereich: -10°C bis 45°C

* Meßzeit: ca. 30ms

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Abstandsmessung induktiv, Impedanzmessung, Materialerkennung, Näherungsschalter, Wegmessung induktiv, Wirbelstrom Abstandsmessverfahren
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 30 Sep 2011 09:09
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1287

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 01-11-1995

Ende Datum: 07-02-1996

Querverweis: 17/24 EMKDIS18

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (Dipl.)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKD 1287
Referees: Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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