Das Wichtigste
Ein am Rad montierter Impulsgeber liefert 50 bis 5 000 Impulse pro Umdrehung, in Quadratur, mit einem Index. Multipliziert mit dem Abrollumfang ergeben die Impulse die Entfernung; ihre Frequenz ergibt die Geschwindigkeit. In einer Fallstudie von Michigan Scientific auf einer Strecke von etwa 1,6 km ergab ein Drehgeber einen Entfernungsfehler von bis zu 0,22 %; der Mittelwert aus zwei Drehgebern, je einer an jedem Rad der nicht gelenkten Achse, ergab 0,0115 %. Der verbleibende Fehler stammt aus Kurven, in denen jedes Rad seinen eigenen Weg folgt, und von einem Statorhalter, der sich bewegt.
Wie genau ist die Entfernung eines einzelnen Drehgebers?
In der Fallstudie betrug auf einer Strecke von etwa 1,6 km mit einem Kreisverkehr und einem Zickzackkurs der Entfernungsfehler eines einzelnen Drehgebers bis zu 0,22 %. In einer Kurve folgt jedes Rad seinem eigenen Weg: Ein Drehgeber misst den Weg seines Rades, nicht den des Fahrzeugs, und der Fehler summiert sich über eine Reihe von Kurven.
Warum zwei Drehgeber mitteln?
Weil in einer Kurve das äußere Rad eine größere Strecke zurücklegt und schneller fährt als das innere. Der Mittelwert aus je einem Drehgeber an jedem Rad der nicht gelenkten Achse, links und rechts, ergibt Entfernung und Geschwindigkeit in der Fahrzeugmitte.
- Gleiche Strecke: Zwei gemittelte Drehgeber ergaben einen Fehler von 0,0115 %, gegenüber bis zu 0,22 % bei einem einzelnen.
- Die nicht gelenkte Achse hält die Geometrie einfach; ein gelenktes Rad fügt eine eigene Drehbewegung hinzu, die in den Daten kompensiert werden müsste.
Was macht bei niedriger Geschwindigkeit Probleme?
Ein Statorhalter mit Spiel fügt Impulse hinzu, die das Rad nicht erzeugt hat. Der Stator ist der feste Teil des Drehgebers; eine Stange hält ihn am Fahrzeugrahmen. Kann sich die Stange in ihrer Halterung bewegen, interpretiert der Drehgeber diese Bewegung als Radumdrehung. Das zeigt sich bei nahezu null Geschwindigkeit und bei einem Richtungswechsel.
- In einer Fallstudie von Michigan Scientific ergab die ursprüngliche magnetische Halterung, die die Stange nicht in ihrer Halterung festhielt, eine leichte Oszillation beim Anhalten und einen Rückwärtsimpuls beim Lösen der Bremse. Mit der Präzisionshalterung, die die Stange zentriert hält, zeigten weder die Daten noch das Video eine Oszillation.
- Der Leitfaden zur Statorhalterung beschreibt die beiden Fehler, die aus der Art der Statorbefestigung resultieren, und was jeweils dagegen Abhilfe schafft.
Wie werden die Impulse aufgezeichnet?
Als Impulse, über einen beliebigen Zählereingang: der Drehgeber besitzt vier Ausgänge mit 0 bis 5 V, A und B im Quadratur, den Index I und A⊕B. Für Rekorder, die keine Impulse erfassen können, wird der Messverstärker EC-LV in Reihe im Kabel des Drehgebers ergänzt und wandelt sie in zwei analoge Spannungen um: ± 10 V DC proportional zur Winkelgeschwindigkeit, und 0 bis 10 V DC für eine Winkelposition von 0 bis 360°. Er benötigt keine zusätzliche Stromversorgung, und die Impulse des Drehgebers bleiben verfügbar.
Zusammengefasst
- 50 bis 5 000 Impulse pro Umdrehung, an den Radmuttern des vorhandenen Rades.
- Ein Drehgeber: bis zu 0,22 % bei der Distanz in der Fallstudie. Zwei gemittelte Drehgeber: 0,0115 %.
- Einer pro Rad der nicht gelenkten Achse, links und rechts.
- Eine spielfreie Statorhalterung, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit und bei Richtungswechseln.
- Impulse, oder zwei Spannungen über den EC-LV: Geschwindigkeit und Winkel.