Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kostengünstiger Präzisionssensor gesucht


von KimWi (Gast)


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Hallo Leute,

ich suche einen Weg- (oder Abstands)sensor, ähnlich wie 
Laserinterferometer oder kapazitive Sensoren, mit Auflösungen im 
untereren µm-Bereich bis hin vll. zu den nm-Auflösungen.

Sind irgendwelche Prinzipien bekannt?

Oder irgendwelche Möglichkeiten?

Problem ist, dass die Laserinterferometer oder auch kapazitiven Sensoren 
einfach viel zu teuer sind.

Messbereich kann zwischen 0.5mm bis 50 mm liegen.

Vll. habt ihr ja Ideen oder Hinweise.

Vielen Dank vorab.

von ich (Gast)


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von W.A. (Gast)


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KimWi schrieb:
> Sind irgendwelche Prinzipien bekannt?

Ja.

Zwischen unteren µm und nm kann ein Faktor 1000 liegen. Da musst du 
schon etwas präziser werden.

> Sind irgendwelche Prinzipien bekannt?
>
> Problem ist, dass die Laserinterferometer oder auch kapazitiven Sensoren
> einfach viel zu teuer sind.

Wenn es wesentlich kostengünstiger zu realisierende Messprinzipien für 
Längenmessung in diesem Entfernungsbereich mit einer Auflösung von 10^-4 
oder besser gäbe, hätten die die Laser-/Michelson-Interferometer längst 
verdränkt. Die wenigsten geben aus Spaß und weil ihnen die Kosten egal 
sind, viel Geld aus.

von Harald W. (wilhelms)


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W.A. schrieb:

>> Problem ist, dass die Laserinterferometer oder auch kapazitiven Sensoren
>> einfach viel zu teuer sind.
>
> Wenn es wesentlich kostengünstiger zu realisierende Messprinzipien für
> Längenmessung in diesem Entfernungsbereich mit einer Auflösung von 10^-4
> oder besser gäbe, hätten die die Laser-/Michelson-Interferometer längst
> verdränkt.

Nun, mit kapazitiven Sensoren kann man Entfernungen bis in den Nano-
meterbereich durchaus preisgünstig vermessen. Allerdings sind das
sekundäre Messverfahren. Das heisst, man muss sie regelmäßig mit
einem primären Messverfahren, z.B. einem Interferometer kalibrieren.
Ganz davon abgesehen reicht es für Messungen im Nanometerbereich nicht,
sich einfach ein passendes Meßgerät zu kaufen, man braucht auch sehr
viel Erfahrung dafür. BTDT.

von KimWi (Gast)


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Ratschlagender schrieb im Beitrag #4602126:
> Kostengünstig vs. Präzision beißt sich.

Deswegen hoffe ich ja, dass es vll. möglichkeiten gibt.

W.A. schrieb:
> Ja.
>
> Zwischen unteren µm und nm kann ein Faktor 1000 liegen. Da musst du
> schon etwas präziser werden.

Alles unter 10µm ist interessant.

von Andreas R. (rebirama)


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Was ist für dich teuer?
bzw. welche Preisregion akzeptabel?

Im mittleren 3-stelligen Bereich gibt es magnetostriktive Wegsensoren.

von W.A. (Gast)


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KimWi schrieb:
> Alles unter 10µm ist interessant.

Das hört sich geradezu harmlos an im Vergleich zu

KimWi schrieb:
> zu den nm-Auflösungen

Vielleicht solltest du erstmal die Größenordnung klären.

Harald W. schrieb:
> Nun, mit kapazitiven Sensoren kann man Entfernungen bis in den Nano-
> meterbereich durchaus preisgünstig vermessen.

Mit kapazitiven Sensoren kannst du zwar sehr genau messen, aber mir 
fällt jetzt keiner ein, der über 50mm und mit deutlich besser als 0.01% 
Auflösung misst. Richtig gut funktionieren die, wenn man den Sensor zum 
Halten eines konstanten Abstandes in einem Regelkreis verwendet.

Die 10µm bekommt man allerdings noch mit einem Glasmessstab hin.

von Joggel (Gast)


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> Problem ist, dass die Laserinterferometer oder auch kapazitiven Sensoren
einfach viel zu teuer sind. Messbereich kann zwischen 0.5mm bis 50 mm 
liegen.


Ein Laserinterferometer ist nicht wirklich etwas Praktisches... 
Optischer Tisch, Gaslaser, & & & &

Was soll gemessen werden ?
In welchem Kontext soll gemessen werden ?
Welche Geschwindigkeit, welche Aenderungsgeschwindigkeit ?
Was wird als zu teuer betrachtet ?

von Georg (Gast)


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KimWi schrieb:
> Alles unter 10µm ist interessant.

Du sagst nicht, ob die Messung berührungsfrei erfolgen muss. 0,1 µ sind 
noch mit Massstäben messbar, z.B. gibt es elektronische Messtaster. Die 
werden auch nicht verschenkt, aber es ist doch eine ganz andere 
Preisklasse als Laserinterferometer.

Georg

von Fpgakuechle K. (Gast)


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KimWi schrieb:

> ich suche einen Weg- (oder Abstands)sensor, ähnlich wie
> Laserinterferometer oder kapazitive Sensoren, mit Auflösungen im
> untereren µm-Bereich bis hin vll. zu den nm-Auflösungen.
>
> Sind irgendwelche Prinzipien bekannt?
>
> Oder irgendwelche Möglichkeiten?

Heidenhain hat da was, hier mal der erste den ich gefunden habe -> 5 µm.
https://www.heidenhain.de/fileadmin/pdb/media/img/358588_04_A_01_LS1679_de.pdf

Grundprinzip ist das klassische Lineal, also eine präzise gefertigte 
Skala die elektrisch abgetastet wird: 
http://content.heidenhain.de/presentation/basics/de/index/1242135142227/1242135142227.html
Wird gern im NC-Maschinenbau eingesetzt.

Ein paar selten eingesetzte Verfahren aus der  Ingenieurgeodäsie werden 
dort genannt:
http://www.dvw.de/sites/default/files/landesverband/bayern/anhang/beitragskontext/2014/schwarz_0.pdf


Interessant finde ich das Verfahren der chroma-
tischen Längsaberration.


MfG,

von Georg (Gast)


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Fpga K. schrieb:
> Heidenhain hat da was, hier mal der erste den ich gefunden habe -> 5 µm.

Das ist nur die Grund-Auflösung, die kann auf 1 µ und weniger gesteigert 
werden. Ist eine Frage der Auswerte-Elektronik.

Georg

von KimWi (Gast)


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Georg schrieb:
> Fpga K. schrieb:
>> Heidenhain hat da was, hier mal der erste den ich gefunden habe -> 5 µm.
>
> Das ist nur die Grund-Auflösung, die kann auf 1 µ und weniger gesteigert
> werden. Ist eine Frage der Auswerte-Elektronik.
>
> Georg

Ja richtig, das ganze sollte natürlich berührungslos sein.

Der Messbereich bei Caps oder Interfero liegt sicherlich nicht bei 50 
mm, jedoch frage ich mich, wie es denn z.B. bei Kamerasensoren oder 
ähnliches aussieht?

Mit teuer meine ich, so günstig wie möglich, jedoch auch nicht teurer 
als 1000 Euro.

Optische Maussensoren messen auch recht genau eig, oder?

von Fpgakuechle K. (Gast)


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KimWi schrieb:

> Optische Maussensoren messen auch recht genau eig, oder?
 Nur so genau wie die Maserung/Textur des Tisch zulässt.

von Georg (Gast)


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KimWi schrieb:
> Der Messbereich bei Caps oder Interfero liegt sicherlich nicht bei 50
> mm

Was willst du denn damit sagen? Laserinterferometer zur Vermessung von 
Werkzeugmaschinen arbeiten im m-Bereich. Die Interferometer zur 
Detektion von Schwerkaftwellen im km-Bereich. Was ist da für dich nicht 
ausreichend?

KimWi schrieb:
> jedoch frage ich mich, wie es denn z.B. bei Kamerasensoren oder
> ähnliches aussieht?

Für die Einstellung der Schärfe braucht eine Digitalkamera keine 
Auflösung im µ-Bereich.

Die Anforderungen werden immer verschwommener statt klarer.

Georg

von c-hater (Gast)


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KimWi schrieb:

> Problem ist, dass die Laserinterferometer oder auch kapazitiven Sensoren
> einfach viel zu teuer sind.

Tja, blöde Sache, das.

Ich persönlich suche auch immer nach wirklich billigem Gold. Aber 
Scheisse, entweder krieg' ich vergoldetes Blei oder ähnlichen Schrott 
oder das Gold ist scheisseteuer.

Aber wenn mir (und jedem anderen Mitlesenden) irgendwer in irgendeinem 
verschissenen Forum die ultimative Quelle für billiges Gold empfiehlt, 
dann kann ich nix mehr falsch machen. Dann werde ich endlich wirklich 
reich...

von Thomas B. (thombde)


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Naja, 10µm sind 0,01mm, das schafft jeder Digitale Messschieber.

Also wenn man auf mehr als 100mm  Länge berührungslos mit einer 
Genauigkeit von unter 10µ messen könnte, hätte Heidenhein schon 
Insolvenz angemeldet.
Und die Fehlerquellen sollt man auch Berücksichtigen.
Staub ,Dreck, Fliegenscheiße, Kühlschmiermittel usw.

Und man kann auch noch besser Messen, nämlich +- 0,001mm.
Deshalb haben die CNC-Machinen auch eine 000,000 Anzeige.
Allerdings nicht berührungslos.

Mit freundlichen Grüßen
Thomas

Edit:
Ups, ein wichtiges Kriterium hab ich vergessen.
Die Temperatur.
Also Theorie und Praxis beißt sich hier in den Schwanz.

: Bearbeitet durch User
von Joggel (Gast)


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von Harald W. (wilhelms)


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c-hater schrieb:

> Ich persönlich suche auch immer nach wirklich billigem Gold.

Auch für Dich gibt es etwas passendes:
Goldmünzen mit Wolframkern. Die kannst Du mit einer Waage
praktisch nicht mehr von echten Goldmünzen unterscheiden.

von Thomas B. (thombde)


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Harald W. schrieb:
> Goldmünzen mit Wolframkern.

Erinnert mich an Katzengold.
(Pyrit, Schwefelkies).

https://de.wikipedia.org/wiki/Pyrit

Das Hobby habe ich aus zeitgründen stillgelegt.
Ist aber sehr entspannend, wenn man denn die Zeit hat.

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Harald W. schrieb:

> Auch für Dich gibt es etwas passendes:
> Goldmünzen mit Wolframkern. Die kannst Du mit einer Waage
> praktisch nicht mehr von echten Goldmünzen unterscheiden.

Schon gekauft. Als langzeitstabile Geldanlage sicher absolut ideal. Wo 
muss ich unterschreiben?

von Thomas B. (thombde)


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Ja, ...der Minusmann war wieder da.
Erinnert mich an den Sensenmann.
Ich hoffe er lässt sich noch etwas Zeit bei mir.

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