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Was ist 'Magnescale'?

Montagetoleranzen

Magnescale Längenmesssysteme sind so aufgebaut, dass kleine Montagetoleranzen keinen Einfluss auf das Messergebniss haben. Der Lesekopf wird über einen vorgespannten Führungswagen auf dem Maßstab geführt. Durch die Kugellagerung und vorgespannte Gelenke haben kleine Änderungen in der Parallelität der Montageoberfläche keinen Einfluss auf das Messergbnis.

Vibrations- und Schockfestigkeit

Die Magnescale Messsysteme sind hauptsächlich aus Stahl aufgebaut und haben deshalb das gleiche thermische Verhalten wie z.B. Werkzeugmaschinen mit Gussbett. Im Gegensatz zu optischen Messsystemen mit Aluminiumgehäuse, die zum Teil schwimmend befestigt werden, werden die Magnescale Messsystem fest mit dem Maschinenbett verschraubt. Durch diese steife Befestigungsart wird eine erstklassige Vibrations- und Schockfestigkeit der Messsysteme erzielt.

Temperaturverhalten

Die Magnescale Messsysteme sind hauptsächlich aus Stahl aufgebaut und haben deshalb das gleiche thermische Verhalten wie z.B. Werkzeugmaschinen mit Gussbett. Im Gegensatz zu optischen Messsystemen mit Aluminiumgehäuse, die zum Teil schwimmend befestigt werden, werden die Magnescale Messsystem fest mit dem Maschinenbett verschraubt. Bei Änderungen der Umgebungstemperatur verhalten sich die Magnescale Längenmesssysteme wie das Maschinenbett, d.h. die Ausdehnung der Längenmesssysteme entspricht der des Maschinenbetts. Dadurch haben Temperaturänderungen nur einen geringen Einfluss auf die Genauigkeit der Maschine.

Unempfindlich gegenüber Verschmutzungen wie Wasser , Öl und Staub

Das magnetische Funktionsprinzip ist extrem unempfindlich gegenüber Verschmutzungen wie Öl, Wasser und Staub, da sich Magnetfelder davon nicht ablenken oder beinflussen lassen. Natürlich sollten feste Partikel wie z.B. Späne oder agressive Kühlemulsionen nicht in das Messsystem gelangen, da diese das Messsystem beschädigen können.

Aufbau der Messsysteme

Der Lesekopf mit dem magnetischen Sensor wird berührungslos von Kugellagern über den Maßstab geführt. Die Kugellager laufen auf speziellen gehärteten Lauflächen des Maßstabs, die den Rollwiderstand minimieren. Deshalb können die Messsysteme auch in Messanwendungen mit sehr niedrigen Vorschubkräften eingesetzt werden. Die spezielle Dichtlippenkonstruktion verhindert das eintringen von Partikeln oder Kühlemsulsionen die den Maßstab beschädigen könnten. Wir empfehlen daher auch die Verwendung von normal gefilterter Druckluft um die Funktion der Dichtlippen zu Unterstützen.

Messprinzip

Material des Maßstabs

Das magnetische Maßstabsmaterial wurde basierend auf den Kenntnissen aus der Tonband- und Magnetdiskspeicherherstellung entwickelt. Es zeichnet sich durch eine extrem hohe Magnetdichte und extremer Widerstandsfähigkeit aus. Die magnetischen Kennzahlen des Materials sind Br: 0,2-0,25T und Hc: ca. 120KA/m. Die magnetische Schicht wird mit einer sehr harten Schutzschicht überzogen und gehärtet, um Beschädigungen der Magnetschicht auf dem Maßstab zu verhindern.

  • Magnetic media's B - H curve

Signalerkennungssensor (MR Sensor)

Der MR Sensor ist ein Dünnfilmsensor auf einem PWB. Das generiete Ausgangssignal der MR Elemete steht im Verhältnis zu der Änderung der Stärke des magnetischen Feldes bei Bewegung des Sensors über die magnetische Teilung. (Siehe Abbildung 1). Diese besteht aus Nord- und. Südpolen. Der MR Sensor erzeugt direkt ein sinusförmiges Signal , wodurch eine weitere Signalbearbeitung wie bei optischen Sensoren nicht notwendig ist. Harmonische Schwingungen die neben dem Sinussignal entstehen könnten, werden über eine spezielle Anordnung der MR Elemente eliminiert, so dass der Signal/Rausch Abstand sehr hoch ist und das Signal frei von harmonischen Schwingungen ist. (Siehe Abbildung 2). Durch die hohe Signalqualität des magnetisch erzeugten Sinussignals können durch Interpolation in der Folgeelektronik sehr hohe Auflösungen mit hoher Interpolationsgenauigkeit erzielt werden.

  • Equation A
  • Abbildung 1: Darstellung der magnetischen Teilung des Maßstabes
  • Abbildung 2: Anordnung der MR Sensorelemente zur Eliminierung von harmonischen Schwingungen