UAS
Das Messprinzip:
Die Abstandsmessung erfolgt nach dem Prinzip der Impulsechomethode,
d.h. ein zu einer bestimmten Zeit t0 gesendeter Ultraschallimpuls trifft
nach einer von der Schallgeschwindigkeit abhängigen Zeit t1 am zu messenden
Objekt auf, wird reflektiert und erreicht nach der Zeit 2*t1 wieder den Ultraschallsensor.
Die verstrichene Zeit (Laufzeit) ist abhängig vom Abstand des Objektes und von der
Umgebungstemperatur T. Der Einfluss der Temperatur wird durch den Einsatz eines
Hilfsreflektors kompensiert. Der Abstand des Temperaturreflektors zum Sensor ist
bekannt und hiermit erfolgt die Temperaturkompensation.
Nur durch diese Kompensation ist es möglich, Genauigkeiten von 100 µm bei den UAS Systemen und 10 µm bei den
UDM Systemen zu erreichen.
Die Ultraschall-Abstandsmessung erfolgt nach der Impulsechomethode, bei der aus der Laufzeit eines Schallimpulses
vom Sensor bis zum reflektierenden Objekt und zurück die Entfernung zum Objekt bestimmt wird. Ein Impulsgeber
erzeugt einen kurzen Spannungsstoß, der die elastische Elektrode eines Sensors in mechanische Schwingungen versetzt
und so eine gerichtete und gebündelte Schallwelle ins angrenzende Medium abstrahlt. Der am Messobjekt reflektierte
und zum Sensor zurückgelangte Anteil der Schallwelle wird wieder in einen elektrischen Impuls umgewandelt und
verstärkt. Mit Hilfe eines Taktgebers wird die Schall-Laufzeit vom Aussenden bis zum Empfang des reflektierten
Impulses in Schritte von 0,05 mm Luftstrecke zerlegt. Die Einzelschritte werden gezählt, ausgewertet, gespeichert
und der Datenschnittstelle zur Weiterverarbeitung zugeführt. Der über eine Messperiode gespeicherte Zählerstand
gibt die Entfernung vom Sensor zum Messobjekt mit einer Auflösung von maximal 0,05 mm Luftstrecke an.
Der Messbereich beginnt von der Sensorvorderkante +30mm bis ca. 2m bei passiven Sensoren ohne Hilfsreflektor.
Bei Sensoren mit einem Hilfsreflektor beginnt der Messbereich ca. 30mm hinter dem Hilfsreflektor in Schallrichtung.
Sensoren mit Hilfsreflektor werden immer dann verwendet, wenn hochgenaue Messungen erforderlich sind.
Bei Messungen, die eine Genauigkeit von >= 3 mm zulassen, oder bei Relativmessungen wird kein Hilfsreflektor benötigt.
Die Genauigkeit der Messung hängt allein von den verwendeten Sensoren und den Umgebungsbedingungen ab.
Das Ultraschallmesssystem arbeitet von sich aus immer mit einer Auflösung von 0,025 mm. Dies wird durch
die verwendete Hardware und die Taktrate bestimmt. Alle Rechnungen werden mit 32 Bit Fließkommaarithmetik
ausgeführt.
Dieses neue Ultraschallgerät zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
