best replica rolex datejust 116234bkrj rolex calibre 2836 2813 mens black dial review with the best prices.high quality patek philippe vape Batterijen pen supplier.
Kontaktní měření | INTRONIX.cz

Kontaktní měření

Jedná se o měření za použití dotykových snímačů, nejčastěji indukčnostních a inkrementálních. 

Indukčnostní snímače 

Jedná se o nejběžnější snímače použité při měření ve strojírenství. Snímače vynikají svojí životností a stabilitoujsou prakticky nenáročné na prostředí ve kterém jsou použity a navíc s nimi lze realizovat velice rychlé i přesné měřicí úlohy. 

Princip funkce 

Cívky jsou umístěny do pouzdra snímače v několika různých zapojeních. Pohyblivé jádro je spojeno s měřicím dotekem a při pohybu mění vzájemnou indukčnost cívek.  

Existuje několik konkrétních zapojení prosazovaných různými výrobci snímačů, např. TESA, MARPOSS, MAHR a další.

Tyto principy nejsou většinou mezi sebou kompatibilní a každý z nich vyžaduje speciální vyhodnocení, některé poplatné době vzniku tehdy dostupné součástkové základně. 

S každým z těchto principů lze realizovat velice kvalitní měřicí úlohy. 

Snímače typu půlmůstek 

Velice rozšířený je systém snímačů zapojených do půlmůstku který se vyznačuje jednoduchostí při zachování ostatních kvalitních parametrů – stability a linearity. 

Měřicí kanály firmy Intronix jsou primárně konstruované pro vyhodnocení signálů z těchto snímačů. 

Vyhodnocení signálu 

Měřicí snímač je napájen sinusovým signálem krajními vodiči v půlmůstkovém zapojení a vyhodnocuje se fázový posuv signálu ze středního vodiče. 

Při tomto způsobu vyhodnocení se minimalizuje teplotní závislost použitých komponent, přesnost a rychlost vyhodnocení jsou nezávislé na výchylce snímače. 

Polohu snímače je možno vyhodnocovat několik tisíckrát za sekundu a tím je možno realizovat velice rychlé, a přitom velice přesné a stabilní vyhodnocení polohy snímače. 

Linearita 

Naše měřicí kanály jsou konstruovány tak, aby při použití standardních snímačů byla garantována jejich linearita v kombinaci s měřicím kanálem.

Tato linearita postačí pro drtivou většinu běžných měřicích aplikací a zajišťuje velikou robustnost a jednoduchost použití, protože není potřeba linearizovat kombinaci měřicího kanálu a snímače. 

Navíc u velké většiny úloh se měří v okolí nastavovacího kusu (etalonu) a tím se linearita dále zlepšuje. 

Při speciální požadavku nabízíme možnost linearizace konkrétního páru měřicího kanálu a snímače, čímž se linearita celého vyhodnocení dále výrazně zlepší. Nevýhoda ale je složitější údržba, protože při výměně je potřeba celou sestavu opět linearizovat. 

Špičkové vyhodnocení signálu 

Náš špičkový měřicí modul NX6103 dokáže vyhodnocovat signál zindukčnostího snímače s rozlišením 100 000 dílků a rychlosti vyčítání 2000 měření za sekundu. I při této rychlosti jsou dílky předfiltrovány. 

Pokud by se stejné rozlišení použilo se standardním měřicím snímačem T101/102, tak by se jednalo o rozlišení 0,01um v měřicím rozsahu +-2mm a rychlosti měření 2000 měření za sekundu. 

Tyto parametry jsou pro běžné úlohy nadbytečné, ale schopnost vyrobit takový měřicí kanál nám dává možnost rezervy ve vyhodnocení signálu z běžného měření a např. nasazení speciálního vyhodnocovacího algoritmu který z vysoké rychlosti měření dynamických dějů dokáže poskytnout větší odstup užitečné hodnoty od rušivých vlivů na měření a tím zlepšit opakovatelnost měření. 

Výhody indukčnostních snímačů: 

  • Přesnost, rychlost, stabilita 
  • Jednoduchost a tím i odolnost 
  • Jednoduchá výměna 
  • Snímač je absolutní – jeho hodnota je nezávislá na přívodu napájení do snímače. 
  • Kompaktní rozměry 
  • Cena 
  • Nastavitelná síla doteku 
  • Možnost přistavování / odstavování 
  • Malá závislost na kvalitě povrchu, např. výskytu olejového filmu 

Nevýhody indukčnostních snímačů: 

  • Nutnost striktně se držet předepsaných parametrů uchycení a řízení odstavování 
  • Horší linearita při použití ve větším rozsahu měření 
  • Nutnost v některých případech řešit tvar a sílu doteku aby snímač nezanechával na povrchu stopu.

Vady snímačů a jejich detekce: 

Vzhledem k rozšířenému a častému použití indukčnostních měřicích snímačů typu půlmůstek se mohou vyskytovat různé vady snímačů.   

 Měřicí kanál ze svého principu dokáže zjistit, zda je snímač připojen a tuto skutečnost indikovat, pokud je však snímač poškozen tak nelze všechny vady indikovat přímo. 

 Vyskytující se vady snímače: 

  • Mechanické poškození – pokud je poškozené lineární vedení snímače vlivem nesprávného uchycení nebo překročením životnosti, tak se může snímač zadrhávat a přestat se pohybovat v části nebo v celém rozsahu. Tato chyba je elektricky nedetekovatelná, ale je možno ji detekovat programově např. hlídáním změny hodnoty snímače při přistavování/ odstavování nebo najetí na kus. 
  • Poškozený přívodní vodič snímače. Při trvalém poškození se snímač jeví jako odpojený nebo v krajním rozsahu, což lze snadno detekovat. Pokud se poškození projevuje nahodile, tak je detekce snížena, ale vzhledem k projevům bývá snadno odhalitelná. 
  • Zkrat některého z přívodů se stínícím vodičem. Obdobně jako v předešlém případě závisí na frekvenci poruchy a chyba bývá snadno odhalitelná. 
  • Porucha stínícího vodiče nebo nedostatečně provedené stínění. Jedná se vadu, která se typicky projevuje nestabilní hodnotou snímače a šumu v hodnotě snímače. Odhalení této vady může být v konkrétním případě komplikované, proto je potřeba stínění snímačů věnovat zvláštní pozornost. Typickým případem této vady je nepřipojený nebo nedostatečně utažený stínicí kryt konektoru snímače!  

 

Inkrementální snímače 

Jedná se o běžně používané snímače používané při měření ve strojírenství.  

Vzhledem ke konstrukci, která je většinou realizována leptáním drobných značek na skleněný podklad lze realizovat snímače s prakticky neomezeným měřicím rozsahem. 

Princip 

Snímače většinou opticky vyhodnocují polohu jezdce mezi značkami a interpolací jí zpřesňují. Výstupem jsou dva signály, na kterých se objevují pulzy. Počet pulzů dává rychlost změny polohy snímače a fázový rozdíl obou signálů udává směr pohybu snímače.  

Z názvu a z popsaného principu plyne výrazná vlastnost těchto snímačů, a to že nejsou absolutní. To ale nemusí být nevýhoda. 

Např. jsou měřicí úlohy, kdy je potřeba měřit/kontrolovat rozdíl hodnot (mezi sebou, od etalonu…) a v tomto případě inkrementální snímač plně vyhovuje. 

Nulování snímače 

Pro aplikace kde je vyžadováno absolutní měření je možno použít inkrementální snímač stím, že se použije jeho nulovací značka. To je další signál ze snímače, který vytvoří pulz v jednom konkrétním bodě polohy snímače. Pokud snímač tímto bodem projde, tak se hodnota snímače vynuluje a od této dobu bude měřit polohu absolutně vůči tomuto nulovému bodu. 

Při použití nulování je potřeba vždy zajistit, že snímač projde před začátkem měření nulovací značkou. Tato skutečnost je indikována měřicím kanálem a následně programem. 

Pozn. Pokud snímač obsahuje značek více, tak je nutné zajistit, aby před měřením prošel vždy tou stejnou značkou! 

Vyhodnocení signálu 

V minulosti bývaly problémy při nedostatečně rychlém vyhodnocení, že bývala omezená max. mechanická rychlost změny polohy snímače. V současné době je tato rychlost nad realizovatelnou mechanickou změnou hodnoty. 

Linearita 

Linearita těchto snímačů bývá konstantní v celém měřicím rozsahu a je daná výrobcem a kalibračním protokolem konkrétního snímače. 

Rozlišení 

Rozlišení snímače je dáno jeho typem a výrobcem. Vyhodnocením signálu snímače již nelze rozlišení měnit. 

Výhody inkrementálních snímačů: 

  • Přesnost, rychlost, stabilita 
  • Parametry jsou nezávislé na měřicím rozsahu 
  • Jednoduchá výměna 
  • Možnost přistavování / odstavování 
  • Velice malá závislost na tom, zda se na povrchu vyskytuje film, např. olejový 

 Nevýhody indukčnostních snímačů: 

  • Větší rozměry než u indukčnostních snímačů, 
  • Některé aplikace komplikuje že snímač není absolutní 
  • Nutnost v některých případech řešit tvar a sílu doteku aby snímač nezanechával na povrchu stopu. 

Vady snímačů a jejich detekce: 

Vzhledem k rozšířenému a častému použití inkrementálních měřicích se mohou vyskytovat různé vady snímačů.   

 Vyskytující se vady snímače: 

  • Mechanické poškození – pokud je poškozené lineární vedení snímače vlivem nesprávného uchycení nebo překročením životnosti, tak se může snímač zadrhávat a přestat se pohybovat v části nebo v celém rozsahu. Tato chyba je elektricky nedetekovatelná, ale je možno ji detekovat programově např. hlídáním změny hodnoty snímače při přistavování/ odstavování nebo najetí na kus. 
  • Poškozený přívodní vodič snímače. Při trvalém poškození se snímač jeví jako odpojený nebo v krajním rozsahu, což lze snadno detekovat. Pokud se poškození projevuje nahodile, tak je detekce snížena, ale vzhledem k projevům bývá snadno odhalitelná. 

Vyhodnocení naměřených hodnot 

Měřicí snímače jsou nejčastěji používány pro měření geometrických tvarů – průměr, délka, vzdálenost, úhel, atd. a dále tvarových odchylek od ideálního tvaru – házení, ovality, kruhovitosti, přímosti, souososti atd. 

 Pro měření požadovaného parametru jsou snímače v měřicím obvodu umístěny tak, aby měřily požadovaný rozměr a případně referenční plochu vůči které se parametr počítá.  

Vzorec: 

Vzorec pro výpočet parametru může být:  

  • jednoduše hodnota snímače, např. S1 
  • součet snímačů, např. S1 + S2 
  • může vyjadřovat složitější závislost pro výpočet parametru, např. (S1 + S2)*0,75 + (S5 - S7)*0,25 

 Vzorec pro výpočet vyjadřuje hodnotu parametru v jednom bodě, ale při dynamickém měření je většinou potřeba změřit celý průběh a ten následně vyhodnotit 

Funkce: 

Při vyhodnocení průběhu dynamického parametru se nejčastěji používají funkce: 

Avg() -  střední hodnotačasto se používá při výpočty průměru součásti 

(Max() + Min()) / 2  Střední hodnota z maxima a minima průběhu, v některých případech lépe vystihuje měřenou podstatu než předešlá funkce 

Max() – Min() – funkce často používaná při vyhodnocení tvarových odchylek 

Max() 

Min() 

 

Filtrování: 

Při dynamickém měření je často potřeba signál vyfiltrovat. 

Nejjednodušší filtr založený na průměrování daného počtu posledních hodnot se používá například pokud mechanická měřicí soustava nedostatečně tlumí kmity a ty je potřeba následně potlačit. 

Parametrické filtry se používají např. při měření na přerušovaných plochách mezi kterými snímač padá mimo měřenou plochu a tento úsek je potřeba vyfiltrovat. Tyto filtry se zadávají parametricky, aby byly dostatečně robustní. 

Speciální filtry se používají pro speciální požadavky na filtrovaný signál. Dva zástupci těchto filtrů jsou: 

-Fourierova analýza používaná při analýze periodických dějů  

- RTA analýza frekvenčního spektra použitá při měření kruhovitosti. 

 

Naše měřicí programy jsou navrženy tak, aby umožňovaly uživateli komfortně zadat parametry měření jako počet měřených parametrů, vzorce pro výpočet, způsoby vyhodnocení nebo použití filtr. V případě požadavku dodáváme řešení přímo na míru konkrétní aplikaci.