{"id":7021,"date":"2017-09-03T11:33:55","date_gmt":"2017-09-03T11:33:55","guid":{"rendered":"https:\/\/servotecnica.com\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/"},"modified":"2023-05-01T18:07:18","modified_gmt":"2023-05-01T18:07:18","slug":"optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/","title":{"rendered":"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber"},"content":{"rendered":"\n

Drehgeber Optische Drehgeber sind seit den 1970er Jahren die bevorzugte Wahl der Maschinenhersteller. Sie werden von vielen Herstellern vertrieben und finden sich in verschiedenen Industriemaschinen wie Druckern, CNC-Werkzeugmaschinen und Robotern. Herk\u00f6mmliche induktive Positionssensoren, wie Resolver oder LVDTs, stammen aus den 1940er Jahren, sind aber weniger verbreitet. In rauen Umgebungen wie der Luft- und Raumfahrt, der R\u00fcstungsindustrie und der Petrochemie sind sie eine brauchbare Alternative. Ihre Robustheit und Zuverl\u00e4ssigkeit rechtfertigen die hohen Kosten, die im Vergleich zu optischen L\u00f6sungen mit dem h\u00f6heren Gewicht und der gr\u00f6\u00dferen Masse einhergehen. Eine neue Art von induktiven Sensoren gewinnt jedoch in vielen Bereichen Marktanteile, die Rede ist von “Incodern”, die als Hybridtechnologie zwischen optischen und induktiven Sensoren betrachtet werden k\u00f6nnen. Bei so vielen verschiedenen Technologien ist es f\u00fcr den Konstrukteur nicht einfach, eine wohl\u00fcberlegte Wahl zu treffen. In diesem Artikel werden optische und induktive Drehgeber miteinander verglichen, indem ihre Vorz\u00fcge und Schw\u00e4chen untersucht werden.<\/p>\n\n

Was ist ein Encoder?<\/h2>\n\n

Zun\u00e4chst sollte eine Definition dieses Bauteils gegeben werden. Ein Drehgeber ist ein Ger\u00e4t, das die Position oder Bewegung in ein elektrisches Signal umwandelt, normalerweise mit einem digitalen Code. Es gibt viele Definitionen, wir sprechen von Drehgebern, Winkelgebern, Winkelsensoren und Winkelgebern. Der Einfachheit halber werden wir den Begriff Drehgeber verwenden, der sowohl rotierend als auch linear sein kann.<\/p>\n\n

Eine wichtige Unterscheidung ist, ob es sich um ein absolutes oder ein inkrementelles Messger\u00e4t handelt. Bei einem absoluten Geber zeigt das elektrische Signal sofort nach dem Einschalten eine Winkel- oder Linearposition an. Inkrementalgeber liefern nur dann Informationen, wenn eine Bewegung stattfindet. Einige Inkrementalgeber liefern auch ein Referenzsignal, das als Index oder Referenzpunkt bezeichnet wird und als Bezugspunkt f\u00fcr den Beginn von Inkrementen oder Dekrementen der Wellenposition dient.<\/p>\n\n

Inkrementale Drehgeber sind weiter verbreitet als absolute Drehgeber, obwohl sich dieser Trend insbesondere bei neuen Anwendungen umkehrt. In vielen Bereichen, wie z. B. in der Robotik und in Automatisierungssystemen, wird es bevorzugt, die Position bereits in der Einschaltphase zu haben, ohne eine Positionsnullpunktroutine vorzusehen, indem ein Referenzpunkt angefahren wird, der die Bewegung der betreffenden Achse beinhaltet.<\/p>\n\n

Das von Inkrementalgebern erzeugte elektrische Signal besteht aus zwei A\/B-Signalen. Dabei handelt es sich um 2 oder mehr Niederspannungssignale in Quadratur zueinander, die ihren Zustand von hoch zu niedrig \u00e4ndern, wenn sich die Position \u00e4ndert. Die Bewegungsrichtung wird durch den Fluss der A-Signale bez\u00fcglich B bestimmt, wenn sie voreilend oder nacheilend sind. Das gebr\u00e4uchlichste Kommunikationsprotokoll f\u00fcr Absolutwertgeber ist SSI (Synchronous Serial Interface), das die absolute Position \u00fcber eine digitale Bitkommunikation angibt.<\/p>\n\n

Was ist ein optischer Encoder?<\/h2>\n\n

In einem optischen Kodierer gibt es eine Lichtquelle, die Licht auf eine Scheibe \u00fcbertr\u00e4gt, die \u00d6ffnungen hat, die den Durchgang von Licht erlauben und es verhindern, wenn keine \u00d6ffnung vorhanden ist. Diese \u00d6ffnungen oder Verschl\u00fcsse werden als Gitter bezeichnet. Ein optischer Detektor gegen\u00fcber dem Sender erkennt das Vorhandensein oder Fehlen von Licht und erzeugt ein entsprechendes elektrisches Signal. Das Gitter bestimmt die Winkelverschiebung und ob und in welche Richtung sich die Geberwelle bewegt. Es ist m\u00f6glich, Gitter mit kleinen Abmessungen bis in den Mikrometerbereich zu realisieren, die Messungen mit hoher Genauigkeit erm\u00f6glichen.<\/p>\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>
\n
\"\"
Abbildung 1 – Optische Drehgeber verwenden einen optischen Sensor und eine Scheibe zur Messung des Winkels.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Normalerweise ist die Geberwelle mechanisch mit dem beweglichen Teil der Maschine verbunden. Die Geberwelle ist gelagert und tr\u00e4gt die optische Scheibe, die zwischen Sender und Detektor angeordnet ist. Der elektrische Anschluss erfolgt \u00fcber ein mehrfarbiges Kabel, das Gleichstrom liefert und die Ausgangsdaten des Drehgebers \u00fcbertr\u00e4gt. Die einfache elektrische Schnittstelle in Verbindung mit der leichten Verf\u00fcgbarkeit macht den Einsatz dieser Ger\u00e4te leicht. Der Schwachpunkt ist die Empfindlichkeit gegen\u00fcber Vibrationen, St\u00f6\u00dfen, Fremdk\u00f6rpern und extremen Temperaturen. Es gibt keine Warnung vor einem drohenden Fehler, was zu einer falschen Positionsmeldung f\u00fchren kann, was wiederum erhebliche Probleme f\u00fcr die Ausr\u00fcstung verursachen kann. Bei gro\u00dfen Durchmessern werden Ringgeber eingesetzt; in diesem Fall sind die mechanischen Toleranzen zwischen dem optischen Lesekopf und dem Gitter sehr eng, was sie sehr empfindlich gegen\u00fcber Staub oder Schmutzpartikeln macht. Diese Faktoren sprechen gegen den Einsatz von optischen Drehgebern in Systemen, die eine hohe Zuverl\u00e4ssigkeit und Sicherheit erfordern.<\/p>\n\n

    \n
  • St\u00e4rken: Hohe Aufl\u00f6sung, breite Verf\u00fcgbarkeit, hohe Genauigkeit<\/li>\n\n\n\n
  • Schw\u00e4chen: empfindlich, empfindlich gegen\u00fcber externer Verschmutzung, M\u00f6glichkeit erheblicher Ausf\u00e4lle, begrenzter Temperaturbereich (-20\u00b0C bis +70\u00b0C)<\/li>\n<\/ul>\n\n

    Was ist ein induktiver Encoder?<\/h2>\n\n

    Ein induktiver Drehgeber, oft auch Encoder genannt, nutzt induktive Prinzipien, um die Position eines Rotors relativ zum Stator zu messen. Incoder sind mechanisch mit Resolvern oder LVDs vergleichbar, ihre elektrische Schnittstelle \u00e4hnelt der eines optischen Encoders mit einer einfachen Stromversorgung und einem digitalen Ausgangssignal.<\/p>\n\n

    Viele herk\u00f6mmliche Resolver sind wie Elektromotoren mit Kupferwicklungen auf dem Stator und einem Metallrotor aufgebaut. Die induktive Kopplung an den Statorwicklungen variiert je nach Position des Rotors. Anstelle einer Konstruktionstechnik wie bei Transformatoren verwenden Incoder gedruckte Leiterplatten f\u00fcr den Stator und den Rotor, wodurch sie weniger sperrig, genauer und kosteng\u00fcnstiger in der Herstellung sind.<\/p>\n\n

    Resolver und LVDTs haben ihre Zuverl\u00e4ssigkeit, Genauigkeit und Robustheit im Laufe der Zeit bewiesen und werden daher h\u00e4ufig in Anwendungen mit hoher Zuverl\u00e4ssigkeit und Sicherheit eingesetzt. Incoder sind ebenso einfach zu integrieren wie optische Incoder. Sie ben\u00f6tigen nur eine Gleichstromversorgung und liefern ein digitales Ausgangssignal, das die Position darstellt. Dadurch k\u00f6nnen sie in Bezug auf ihre Vorteile mit Resolvern verglichen werden, ohne dass sie Nachteile aufweisen.<\/p>\n\n

    Da Incoder keine optischen Komponenten verwenden, sind sie unempfindlich gegen\u00fcber Fremdk\u00f6rpern und haben keine temperaturbedingten Einschr\u00e4nkungen. Dar\u00fcber hinaus erfordert die Positionsmessung keine mechanische Montage mit hohen Toleranzen zwischen den Stator- und Rotorteilen. Da sie keine Lager ben\u00f6tigen, erh\u00e4lt man sehr d\u00fcnne Ringe mit einer gro\u00dfen Durchgangsbohrung, die sie bei geringem Gewicht zu einer \u00e4u\u00dferst leistungsf\u00e4higen L\u00f6sung in Drehgelenken, Roboterarmen und Aktuatoren machen.<\/p>\n\n

    \"\"
    Abbildung 2 – Beispiele f\u00fcr induktive Drehgeber Drehgeber sind in Gr\u00f6\u00dfen bis zu 600 mm Durchmesser erh\u00e4ltlich und werden erfolgreich in Werkzeugmaschinen, Luft- und Raumfahrtsystemen und medizinischen Ger\u00e4ten eingesetzt.<\/figcaption><\/figure>\n\n
      \n
    • St\u00e4rken: Hohe Aufl\u00f6sung, Genauigkeit, Zuverl\u00e4ssigkeit, Robustheit, lange Lebensdauer, tolerant gegen\u00fcber Fluchtungsfehlern<\/li>\n\n\n\n
    • Schw\u00e4chen: erweiterter Temperaturbereich (-100\u00b0C + 125\u00b0C)* \n*Weiter als Optiken, aber nicht so weit wie Resolver<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Drehgeber Optische Drehgeber sind seit den 1970er Jahren die bevorzugte Wahl der Maschinenhersteller. Sie werden von vielen Herstellern vertrieben und finden sich in verschiedenen Industriemaschinen wie […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12153,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1206],"tags":[],"class_list":["post-7021","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-white-papers-de"],"acf":[],"yoast_head":"\nOptische Drehgeber vs. induktive Drehgeber - Servotecnica<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber - Servotecnica\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Drehgeber Optische Drehgeber sind seit den 1970er Jahren die bevorzugte Wahl der Maschinenhersteller. Sie werden von vielen Herstellern vertrieben und finden sich in verschiedenen Industriemaschinen wie […]\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Servotecnica\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2017-09-03T11:33:55+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2023-05-01T18:07:18+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/blog-general.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"1200\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"633\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"Servotecnica\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Verfasst von\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Servotecnica\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Gesch\u00e4tzte Lesezeit\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"5\u00a0Minuten\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/\",\"url\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/\",\"name\":\"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber - Servotecnica\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#primaryimage\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#primaryimage\"},\"thumbnailUrl\":\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp\",\"datePublished\":\"2017-09-03T11:33:55+00:00\",\"dateModified\":\"2023-05-01T18:07:18+00:00\",\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a\"},\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"de\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/\"]}]},{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"de\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#primaryimage\",\"url\":\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp\",\"contentUrl\":\"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp\",\"width\":1200,\"height\":633},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"Home\",\"item\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#website\",\"url\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/\",\"name\":\"Servotecnica\",\"description\":\"Servotecnica\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":{\"@type\":\"PropertyValueSpecification\",\"valueRequired\":true,\"valueName\":\"search_term_string\"}}],\"inLanguage\":\"de\"},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a\",\"name\":\"Servotecnica\",\"image\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"de\",\"@id\":\"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#\/schema\/person\/image\/\",\"url\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g\",\"contentUrl\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g\",\"caption\":\"Servotecnica\"},\"sameAs\":[\"https:\/\/servotecnica.com\"]}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber - Servotecnica","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"og_locale":"de_DE","og_type":"article","og_title":"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber - Servotecnica","og_description":"Drehgeber Optische Drehgeber sind seit den 1970er Jahren die bevorzugte Wahl der Maschinenhersteller. Sie werden von vielen Herstellern vertrieben und finden sich in verschiedenen Industriemaschinen wie […]","og_url":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/","og_site_name":"Servotecnica","article_published_time":"2017-09-03T11:33:55+00:00","article_modified_time":"2023-05-01T18:07:18+00:00","og_image":[{"width":1200,"height":633,"url":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/blog-general.jpg","type":"image\/jpeg"}],"author":"Servotecnica","twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Verfasst von":"Servotecnica","Gesch\u00e4tzte Lesezeit":"5\u00a0Minuten"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/","url":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/","name":"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber - Servotecnica","isPartOf":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#website"},"primaryImageOfPage":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#primaryimage"},"image":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#primaryimage"},"thumbnailUrl":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp","datePublished":"2017-09-03T11:33:55+00:00","dateModified":"2023-05-01T18:07:18+00:00","author":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a"},"breadcrumb":{"@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#breadcrumb"},"inLanguage":"de","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/"]}]},{"@type":"ImageObject","inLanguage":"de","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#primaryimage","url":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp","contentUrl":"https:\/\/servotecnica.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Optical-encoders-vs-inductive-encoders.webp","width":1200,"height":633},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/optische-drehgeber-vs-induktive-drehgeber\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"Home","item":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"Optische Drehgeber vs. induktive Drehgeber"}]},{"@type":"WebSite","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#website","url":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/","name":"Servotecnica","description":"Servotecnica","potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/?s={search_term_string}"},"query-input":{"@type":"PropertyValueSpecification","valueRequired":true,"valueName":"search_term_string"}}],"inLanguage":"de"},{"@type":"Person","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#\/schema\/person\/408c4f3086f9f1bdcdb927497cc83f5a","name":"Servotecnica","image":{"@type":"ImageObject","inLanguage":"de","@id":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/#\/schema\/person\/image\/","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g","contentUrl":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/718e843be741239bfe18d39bc81e410e348189cb6a82687c12d3d76aa031836b?s=96&d=mm&r=g","caption":"Servotecnica"},"sameAs":["https:\/\/servotecnica.com"]}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7021","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7021"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7021\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7022,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7021\/revisions\/7022"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12153"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7021"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7021"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/servotecnica.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7021"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}