Kalibrieren mittels eines Körpers

Hallo!

Ja ich sehe das ganze wird jetzt auch schon kompliziert zu erklären...

Prinzipiell sind die Körper rund. Deine Idee mit den Dreiecken muss ich auch noch realisieren. Nur gibt es einen Denkfehler:

Das geht nicht auf diese bisher besprochene Weise. Wenn ich nicht Runde körper messe, so werden sie durch die Drehung garantiert nicht dem Original entsprechen, da gerade Flächen andere Messwerte im Abstand liefern, als man denkt.... Die Radiusänderung ist erst groß und wird zur Mitte der geraden Fläche immer kleiner und steigt dann wieder an - somiut hat man zwei Kreise anstelle einer Geraden! In Gedanken lässt sich das durchspielen.

Aber bleiben wir mal beim runden Körper:

-Ich brauche den Aussenumfang
-die Messung der Radien ist um genau zu sein ±0,02mm genau
-Es kommt aber nicht der richtige Umfang heraus
-Genau! Die Summe aller Fehler (auch der Sensor hat Messgenauigkeitsschwankungen im 1/100-stel mm Bereich) kommt auf den Umfang - deshalb mittele ich z.B. über 10 gemessene Radien und nehme dann den Mittelwert zur Umfangsberechnung (also immer ca. 2500 Radien messen, dann in 10-er Schritten mitteln). Das sollte dann die Poren glätten und die Summierung des Messfehlers durch Sensorwertschwankungen ausgleichen.

ABER: Wenn ich anstelle von 10 Werten über 5 oder 8 oder 15 Mittele ändert sich der errechnete Umfang im ±5,0(!)mm Bereich!!!

Also habe ich dann über 10 Werte gemitelt, da dies dem "Richtigen" Ergebnis am nächsten kommt. Aber es gibt trotzdem eine Abweichung - deshalb die Frage: Was tut man in so einem Fall!?

Ich hoffe ich nehme Dir jetzt die Lust daran nicht - aber Danke für Deinen Support!

Gruß

Anzeige

Ja stimmt bei beliebigen Körpern ist das ganze etwas diffiziler. Wenn du Radius mal Winkeländerung nimmst, dann rechnest du immer einen Bogen. Je kleiner der Bogen, desto genauer näherst du damit auch eine Gerade an.
Generell hängt die Genauigkeit, aber auch von der Körperform ab.

Hier würde vermutlich eine Berechnung mittels Cosinussatz recht gut nähern. 2 Radien messen und den Winkel dazwischen. Dann mittels Cosinussatz die Strecke berechnen. Das ging für beliebige Körper. Du berechnest dann halt immer ein gerades Stück zwischen den Punkten, aber für kleine Winkel nähert das gut auch Bogenstücke.
Wobei auch diese Messmethode anfällig ist auf extreme Körperformen, wie z.B.: extrem flache Ellipsen.


So also nochmal langsam für Leute für mich

Du nimmst 2500 Radien auf. Bei verschiedenen Winkeln?
Du mittelst dann über jeweils 10. Multiplizierst diesen Mittelwert mit dem Gesamtwinkel der 10 Radien und summierst dann diese Einzelmultiplikationen auf?

Wenn dem so ist, dann dürfte eigentlich kein Unterschied sein, ob du über 10 oder 15 mittelst. Es müsste immer dasselbe rauskommen. Summe(10r)/10 [= Mittelwert] *10Winkel = Summe(1r*1Winkel)

Ich hoffe das war verständlich. Sonst muss ich irgendwo ein Matheprogramm rausholen.

Helfe doch gerne, auch wenn ich langsam das Gefühl habe ich frage mehr, als dass ich helfe.

Hehe - danke fürs Helfen - ich antworte gerne immer weiter...

Also: Die Cosinussatzmethode habe ich vor einem halben Jahr verwendet und sie ist wirklich auch bei unrunden Körpern einsetzbar. Seit dem bin ich aber auf die Bogenmaß - Variante umgestiegen - die kam dem gewollten Eichmaß immer einfach näher.

Als Beispiel für Mittwelwertbildung:

Gemessen: 200, 200.02, 200.1, 200.2, 199.98, ....
Gemittelt: 200.006, 200.006, 200.006, 200.006, ...

Darum macht es schon was aus, über wieviele Messwerte ich mittele.

Dazu ist noch eines zu berücksichtigen:

MECHANIK

Wir werden den Prüfling garantiert nie in die Mitte des Drehtellers bekommen - klar, wie auch! Deshalb "taumelt" der Prüfling, d.h. die Messwerte "wandern" zusätzlich zur Messabweichung wie im obigen Beispiel auch noch um einige mm hin und her. Spätestens hier ist klar, dass die Anzahl der Mittelungen eine große Rolle spielt (.. und diese Poren erst...).

Gruß!

Geht es eigenlich immernoch um Kalibrierung eines Weggebers oder seid ihr jetzt auf die Berechnung des Umfangs umgestiegen?

Wenn's noch immer um Kalibrierung geht, möchte ich gern folgendes anmerken.

Die Kalibrierung des Gebers muss unabhängig davon sein, was hinterher mit ihm ausgemessen wird: Ob das nun runde Kugeln sind oder eckige Würfel. Wichtig ist nur, dass nach der Kalibrierung die Wegänderung, die der Geber vorgibt gemessen zu haben, dem tatsächlichen Maß entspricht. Um eine Kalibrierung durchzuführen, gehe ich immer wie folgt vor: Zwei-Punkt-Kalibrierung. Dazu wird unter den Geber ein beliebiges Maß gelegt. Der Geber macht daraufhin einen Ausschlag von 10%. Für diesen ersten Punkt wird der Geberwert gesampelt und als Messwert Null festgelegt. Danach wird ein Offsetmaß zwischen Geber und dem beliebigen Maß gelegt. Die Größe des Offsetmaßes ist z.B. aufs µ genau bekannt. (Schön wäre noch, wenn das Offsetmaß ungefähr 80% Geberausschlag entsprechen würde.) Der zweite Punkt ist dann das Offsetmaß zusammen mit dem gesampelten Geberwert (den der Geber hat, wenn das Offsetmaß dazwischen liegt). Aus diesen beiden Punkten kann man nun eine Geradengleichung erzeugen. In diese Geradengleichung wird nun als X-Wert ein Geberwert eingesetzt, als Ergebnis (Y) kommt die Wegänderung heraus. Voraussetzung für diese Kalibrierung ist, dass der Geber selbst linear ist.

Eine Zwei-Punkt-Kalibrierung ist z.B. notwendig, wenn ich einen analogen Tesa-Geber benutze. Benutzt man z.B. einen "digitalen" Geber (Glasmaßstab), z.B. der Firma Solartron, reicht eine Ein-Punkt-Kalibrierung, da der Geber von sich aus z.B. 1 Inkrement pro µ macht.

Fazit: Ich würde mit einem runden Körper nicht kalibrieren. Eine solche Kalibrierung wäre eine Ein-Punkt-Kalibrierung - was natürlich nur geht, wenn der Geber entsprechend ist.

Hallo Ichselbst!

Erstmal Danke für die Infos, aber irgendwie...

Es geht nicht um Geber. Es geht um die Messung eines Umfanges eines (beliebigen) runden Körpers mittels Messdatan über Drehlage und zugehörigem Radius.

Trotzdem Danke!

' schrieb:Es geht um die Messung eines Umfanges eines (beliebigen) runden Körpers mittels Messdatan über Drehlage und zugehörigem Radius.

Ach, Gott. Und ich hab' schon gedacht es geht wie in der Überschrift steht ums Kalibrieren.

So guten morgen,

also unter der Bedingung, dass deine Winkel alle gleich groß sind - du also äquidisante Winkel misst - muss es egal sein, über wieviele Radien du mittelst.
Hab das mal in eine Berechnung gepackt. Schau mal ob das verständlich ist.

Ansonsten denke ich, dass die Berechnung so schon ok ist. Du bist halt aufgrund von Fehlerfortpflanzung in deiner Genauigkeit beschränkt.
Abhilfe schaffen: Bessere Geräte, Bessere Justierung (Drehachse), mehr Messpunkte.

An der Rechnung liegts meiner Meinung nach nicht. Da kannst du auch mit einem Faktor nichts machen.
Ev. finde ich noch Zeit für eine Fehlerrechnung. Mal sehen.

Hallo!

Danke Mann!
Leider ist hier schon der erste Hund begraben... Die Winkel sind nicht gleich!
Dies ist auf das blöde Busprotokoll zurückzuführen, mit dem ich Winkel und Drehlage bekomme - die Winkel/Radiuskombinationen schwanken, also der Winkel um ±0.14°.
Denkst Du, dies ist der Grund für die Abweichung (und Umfangsberechnung-schwankungen)?

Grüße!


@IchSelbst: Ja es geht wie in der Überschrift ums Kalibrieren - um das kalibrieren eines runden Körpers...mittels eines Körpers

Guten Morgen,

Was für eine Messgenauigkeit hast du denn bei der Winkelmessung?
Die 0.14° sind - nehm ich mal an - ja die Spannweite der Winkelunterschiede und nicht die Messungenauigkeit. Das wäre dann bei 2500 Messungen pro Umdrehung doch sehr viel.

Im Allgemeinen darfst du, wenn die Winkel verschieden sind gar nicht über mehrere Winkel mitteln. Ausnahme natürlich, du arbeitest unter der Annahme, dass der Körper rund sei. Dann wäre aber natürlich das genaueste du mittelst gleich über alle Radien und multiplizierst mit 2*pi.

Hallo!

Also die Winkel stimmen auf 100% genau - es handelt sich hierbei um den Inkrementalgeber (Absolutwertgeber) des Servomotors - da weiß man, was man hat!

Die 2*Pi Idee geht nicht... Gaaanz schlecht vorallem der Poren wegen geht das nicht....

Ich habe festgestellt, dass die aussermittige Platzierung des Prüfligs neben der Drehachse die Messabweichung und Toleranz bei der Wiederholung der Messung auf demselben Prüfling auch verschlechtert...

Gruß!