Definition und Funktionsweise:
Ein Inkrementalgeber ist ein Typ von Drehgeber, der die relative Bewegung (Winkeländerung oder Weg) einer rotierenden Welle erfasst und diese in eine Reihe von elektrischen Impulsen umwandelt. Im Gegensatz zu einem Absolutgeber kennt ein Inkrementalgeber nach dem Einschalten der Spannung seine exakte Position nicht sofort, sondern muss erst einen Referenzpunkt anfahren, um seine aktuelle Position zu bestimmen.
Die Funktionsweise basiert meist auf einem optischen Prinzip: Eine Scheibe mit einem feinen Muster aus transparenten und undurchsichtigen Spuren dreht sich zwischen einer Lichtquelle und einem Sensor. Die Bewegung der Scheibe erzeugt eine Abfolge von Licht- und Dunkelimpulsen. Oft werden zwei um 90 Grad phasenverschobene Spuren (A- und B-Spur) verwendet, um die Drehrichtung zu erkennen und die Auflösung zu verdoppeln. Eine zusätzliche Referenzspur (Z-Spur) liefert einen Impuls pro Umdrehung zur Festlegung eines Nullpunkts.
Relevanz in der Automatisierung:
Inkrementalgeber sind weit verbreitet und werden für Aufgaben eingesetzt, bei denen die präzise Messung von Drehzahl und Weg entscheidend ist:
- Drehzahlmessung: Die Frequenz der Impulse ist proportional zur Drehzahl.
- Wegmessung/Positionierung: Die Anzahl der Impulse korreliert mit dem zurückgelegten Weg. Die SPS zählt diese Impulse mit einem High-Speed-Counter.
- Feedback in Regelkreisen: In Drehzahlregelkreisen von Motoren, um die Ist-Drehzahl an den Regler zurückzumelden.
- Steuerung von Förderbändern: Erfassung der Laufstrecke oder Geschwindigkeit.
- Taktgebung: Generierung von Impulsen für die Taktung von Prozessen.
Vorteile und Nachteile:
- Vorteile:
- Kostengünstig: In der Regel günstiger als Absolutgeber.
- Einfache Integration: Relativ einfache Anbindung an SPS-Eingänge (High-Speed-Counter).
- Robustheit: Für viele industrielle Umgebungen geeignet.
- Nachteile:
- Positionsverlust bei Stromausfall: Kennt die Position nicht nach einem Spannungsausfall (es sei denn, er wird mit einem zusätzlichen Zähler oder einer Batterie gepuffert).
- Referenzfahrt nötig: Nach dem Einschalten muss immer eine Referenzfahrt durchgeführt werden, um die absolute Position zu bestimmen.
- Anfällig für Störungen: Bei schnellen Bewegungen oder starken Störungen können Impulse verloren gehen.
Inkrementalgeber sind ein grundlegendes Messmittel in der Automatisierung, das durch Absolutgeber in anspruchsvolleren Anwendungen ergänzt wird.
→ Siehe auch: Absolutgeber, Encoder, High-Speed-Counter, Drehzahlregelung, Sensor
