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Lexikon der Optik: inkrementale Meßverfahren

inkrementale Meßverfahren, allgemein Verfahren, bei denen der Wert der zu messenden Größe dadurch gefunden wird, daß man alle kleinen Zuwächse (Inkremente) aufsummiert, welche sie bis zum Erreichen des gesuchten Endwertes im Laufe der Zeit erfahren hat. Ein solches Verfahren läßt sich im besonderen für eine sehr genaue Ortsbestimmung eines bewegten Systems sowie zu einer präzisen Winkelmessung nutzen. Die Inkremente werden bei der Wegmessung als optisch-elektronische Signale mit Hilfe eines mitbewegten Strichmaßstabes oder an Hand der Interferenzstreifen gebildet, die in einem Laserwegmeßsystem von einem Michelson-Interferometer, dessen einer Spiegel mit dem bewegten System verbunden ist, bei Einstrahlung von Laserlicht erzeugt werden.

Eine Erhöhung der Auflösung wird durch elektronische Interpolationsverfahren erzielt, bei denen häufig vier um eine viertel Inkrementbreite gegeneinander verschobene Ausgangssignale vom Empfängersystem registriert werden.

I. M. für die optisch-elektronische Längenmessung gestatten Auflösungen bis 10 nm und darunter. Ihre Vorteile liegen in der berührungsfreien Antastung der Maßverkörperungen und in der Möglichkeit, große Weglängen zu messen. I. M. eignen sich auch zu einer präzisen Winkelmessung. Es gibt inkrementale Winkelmeßsysteme zur endlosen Winkelmessung als abgeschlossene Geräteeinheiten, bei denen ein Rasterkreis von elektronischen Sensorsystemen, die sich hinter Gegenrastern befinden, abgetastet wird. Es entstehen so phasenverschobene Sinussignale. Die Anzeige erfolgt der Drehrichtung entsprechend vorzeichenabhängig. Übliche Durchmesser inkrementaler Winkelmeßsysteme betragen 40 bis 170 mm, die kleinsten Meßschritte haben Werte von 10-2 bis 3×10-6 Grad bei bis zu 4096facher Interpolation. In Verbindung mit einem mechanischen Translations-Rotations-Wandler (z.B. Meßspindel-Mutter) können inkrementale Winkelmeßsysteme auch zur Wegmessung genutzt werden.

Die Anwendung der i. M. erstreckt sich auf alle Bereiche der Präzisionslängen- und -winkelmessung. Eine wichtige Rolle spielen sie im Maschinenbau (bei Werkzeugmaschinen, Maschinen zur Ultrapräzisionsbearbeitung oder Koordinatenmeßgeräten).

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