Bedeutung der Anlagekante bei zweidimensionaler Neigungsmessung
Jeder Sensor der GEMAC Chemnitz wird werkseitig kalibriert. Dabei wird auch die Lage der Achsen innerhalb des Sensors (Abbildung 1) festgelegt.
Abbildung 1: Sensorachsen am Beispiel GEMAC Motus®
Jeder Sensor hat eine Anlagekante. Zu diese Außenkante des Sensors ist eine Achse parallel, die andere orthogonal dazu ausgerichtet (Abbildung 2).
Abbildung 2: Position der Achsen in Relation zur Anlagekante
In der Applikation ist darauf zu achten, dass die zu bestimmende Neigung auch genau diesen Messachsen entspricht. GEMAC Chemnitz empfiehlt dies in der Anwendung über eine Anlagekante sicherzustellen. Eine Drehung um die Z-Achse bewirkt einen Messfehler.
Am offensichtlichsten wird das Problem bei einer Drehung um 90°. Soll die Neigung auf der X-Achse gemessen werden, zeigt der Sensor die Neigung auf der Y-Achse an und umgekehrt.
In folgendem Beispiel soll ein GEMAC Motus® eine Neigung messen. Die Richtung der zu messenden Neigungsachse ist in der Anwendung nicht über eine Anlagekante, sondern über vier exakt gefertigte Anschraubpunkte definiert. Die Anschraublöcher des Sensors haben einen Durchmesser von 5,8 mm. Der Sensor soll laut Handbuch mit M5-Schrauben befestigt werden. Dadurch ergibt sich eine theoretisch mögliche Schiefstellung von 0,5° (Abbildung 3). Liegen die Anschraubpunkte nicht exakt in der gewünschten Messrichtung, kommen weitere Fehler hinzu.
Im Beispiel wird nur die X-Achse geneigt, die Y-Achse bleibt bei 0°. Die folgenden Tabellen zeigen, dass die Schiefstellung vor allem die Anzeige der ungeneigten Y-Achse verfälscht.
Sollwinkel der X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 90,00 |
Anzeigewinkel X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 90,00 |
Anzeigewinkel Y-Achse [°] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
Tabelle 1: Schiefstellung 0°
Sollwinkel der X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 90,00 |
Anzeigewinkel X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 89,90 |
Anzeigewinkel Y-Achse [°] | 0,00 | 0,00 | 0,01 | 0,02 | 0,05 | 0,07 | 0,09 | 0,10 | 0,10 |
Tabelle 2: Schiefstellung 0,1°
Sollwinkel der X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 90,00 |
Anzeigewinkel X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 79,99 | 89,50 |
Anzeigewinkel Y-Achse [°] | 0,00 | 0,01 | 0,04 | 0,09 | 0,25 | 0,35 | 0,43 | 0,49 | 0,50 |
Tabelle 3: Schiefstellung 0,5°
Sollwinkel der X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 90,00 |
Anzeigewinkel X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 29,99 | 44,99 | 59,98 | 79,95 | 89,00 |
Anzeigewinkel Y-Achse [°] | 0,00 | 0,02 | 0,09 | 0,17 | 0,50 | 0,71 | 0,87 | 0,98 | 1,00 |
Tabelle 4: Schiefstellung 1°
Sollwinkel der X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 5,00 | 10,00 | 30,00 | 45,00 | 60,00 | 80,00 | 90,00 |
Anzeigewinkel X-Achse [°] | 0,00 | 1,00 | 4,98 | 9,96 | 29,87 | 44,78 | 59,62 | 78,83 | 85,00 |
Anzeigewinkel Y-Achse [°] | 0,00 | 0,09 | 0,44 | 0,87 | 2,50 | 3,53 | 4,33 | 4,92 | 5,00 |
Tabelle 5: Schiefstellung 5°