DE20102192U1 - Winkelgeber - Google Patents
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Description
Martin Argast
Eichenstr. 32
72584 Hülben
Eichenstr. 32
72584 Hülben
Optoelektronische Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für die Winkel- und Drehzahlmessung sind optische Inkrementalgeber bekannt. Auf der sich drehenden Welle ist eine transparente Scheibe mit radial verlaufenden Linien angeordnet. Eine Gabellichtschranke liefert bei jedem Durchgang einer Linie einen Impuls, der ausgegeben und zur Zählung, bzw. Drehzahlmessung verwendet werden kann. Mit einer um 90° versetzten Spur kann die Drehrichtung ermittelt werden. Mit einer weiteren Linie kann eine Nullposition definiert und von dieser aus die Absolutwinkelposition gezählt werden.Bedingt durch die endliche Anzahl der Inkremente pro Umfang ist die Auflösung begrenzt. Die auswertbare Drehzahl ist durch die Abtastfrequenz begrenzt, die mit der Drehzahl und Anzahl der Inkremente pro Umfang zunimmt.
Andere Vorrichtungen nutzen den Halleffekt um die Feldrichtung eines sich drehenden Magneten auszuwerten.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, dass der Messabstand nur wenige Millimeter betragen darf und der Durchmesser und / oder die Masse des sich mitdrehenden Teiles bei hohen Drehzahlen nicht vernachlässigbar klein ist.
Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Vorrichtungen nur in der Drehachse angeordnet und mechanisch oder magnetisch mit einem Wellenende gekoppelt werden müssen.
Aus der Patentschrift DE 10005227 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Sendelichtstrahl auf einen Reflektor, bestehend aus Reflektorschicht und vorgeschaltetem Polarisationsfilter, gerichtet wird und das reflektierte Empfangslicht bezüglich Polarisationsrichtung bewertet und daraus die Winkellage, bzw. die Drehzahl des auf einem Objekt aufgebrachten Reflektors ermittelt wird.
Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass durch den unpolarisierten Sendelichtstrahl die Drehrichtung nicht bestimmbar ist.
Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass nur ein Winkelbereich von +/-30° erfasst werden kann.
Außerdem ist bei dieser Vorrichtung ein Strahlteiler vorgesehen, der ein zusätzliches Element in Form eines halbdurchlässigen Spiegels benötig. Dadurch liegen die beiden Empfänger in verschiedenen Ebenen, so dass mindestens zwei Leiterplatten benötigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die berührungslos und auf Abstand, Winkel, Drehzahl und Drehrichtung bei erschwerten Messbedingungen ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird die Optoelektronische Vorrichtung durch mindestens einen Sender, mindestens zwei Empfänger mit vorgeschalteten Polarisationsfiltern und einer Auswerteeinheit gebildet.
Der Grandgedanke der Erfindung besteht darin, mit Hilfe eines koUimierten Sendestrahls, einen, auf dem Prüfling aufgebrachten Reflektor, anzutasten und dessen Winkellage, bzw. Drehzahl zu messen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Winkel- und Drehzahlmessung weist einen geringen Schaltungsaufwand auf.
Zudem ist vorteilhaft, dass hohe Drehzahlen und die Drehrichtung erfassbar sind.
Außerdem der Winkelmessbereich in einem weiteren Ausführungsbeispiel auf 360° erweiterbar ist.
Besonders vorteilhaft ist der große, bis zu einigen Metern nutzbare Messabstand.
Die Mehrfachfunktion von Winkel- und Drehzahlmessung, sowie Lichtschrankenfunktion und Foliendetektor erweitert den Einsatzbereich und senkt die Systemkosten in vielen Applikationen.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1: Vorrichtung (1) mit Reflektor (9)
Figur 2: Blockschaltbild der Vorrichtung (1)
Figur 3: Diagramm der Empfangssignale und den abgeleiteten Messwerten
Figur 4: Erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit einer Spie-
gelplatte als Strahlteiler
Figur 5: Zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit der Empfangsoptik (18)
Figur 6: Drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit der Sende-
Empfangsoptik (22)
Figur 7: Prinzipdarstellung mit einem Sender und drei Empfängern zur
Winkelerfassung bis 360°.
Figur 8: Diagramm der Signalpegel und abgeleiteten Messwerte entsprechend der Anordnung nach Figur 7.
Figur 9: Prinzipdarstellung mit zwei Sendern und zwei Empfangern zur
Winkelerfassung bis 360°.
Figur 10: Diagramm der Signalpegel und abgeleiteten Messwerte entsprechend der Anordnung nach Figur 9.
Figur 11: Viertes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit der Halbkreisreflexscheibe (29) und Zusatztaster (28).
Figur 12: Prinzipdarstellung mit drei versetzt angeordneten Sendern und zwei Empfängern zur Winkelerfassung bis 360°.
Figur 13: Erstes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 14: Zweites Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 15: Drittes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 16: Viertes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 17: Fünftes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 18: Sechstes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 19: Siebtes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 20: Achtes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 21: Neuntes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 22: Zehntes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 23: Elftes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 24: Zwölftes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 25: Dreizehntes Anwendungsbeispiel mit der Vorrichtung (1).
Figur 1 zeigt die Vorrichtung (1) in einem kugelförmigen Gehäuse mit dem gegenüberliegenden Reflektor (9). Der Reflektor (9) hat im einfachsten Fall die Form einer Kreisscheibe, deren Durchmesser dem des Sendelichtfleckes entspricht. Für Prüflinge, die sich auch seitlich bewegen kann der Reflektor (9) entsprechend größer ausgeführt sein.
Figur 2 zeigt das Blockschaltbild der Vorrichtung (1) mit dem Sender (2), von dem das Sendelicht (3) ausgeht, das durch die Reflexfolie (10) mit nachgeschaltetem Polarisationsfilter (11) als Empfangslicht (4) reflektiert wird. Durch geeignete Massnahmen wird das Empfangslicht (4) zu gleichen Teilen auf die beiden Empfänger (5, 6) mit den vorgeschalteten Pollarisationsfiltern (7, 8) aufgeteilt. Die Auswerteeinheit (14) bildet aus den Empfangssignalen die Differenz, bzw. den Quotienten aus der Differenz und der Summe der Empfangssignale und leitet davon den Drehwinkel des Reflektors (9) ab und bildet mit Hilfe eines Schwellwertes ein binäres Schaltsignal, das am Ausgang (17) bereitgestellt wird. Der winkelproportionale Messwert wird über die serielle Schnittstelle (16) ausgegeben, die auch zur Parametrierung und Wahl des Betriebsmodus verwendet wird. Die Auswerteeinheit übernimmt auch die Ansteuerung des Senders (2), der zur Unterdrückung von Fremdlicht gepulst wird.
Figur 3 zeigt ein Diagramm der Signalverläufe der beiden Empfangssignale UeI und Ue2, der Summenspannung Us = Ue2 + UeI, der Differenzspannung Ud = UeI- Ue2 und des Quotienten Q = Ud / Us über dem Drehwinkel des Reflektors (9) aufgetragen. Bei Verwendung eines Lasers als Sender (2) ist das Sendelicht (3) polarisiert und die Summenspannung Us erreicht beim Winkel 0°, bei dem das Polarisationsfilter (11) die gleiche Ausrichtung wie das Sendelicht (3) hat, sein Maximum. Da die beiden Polarisationsfilter (7, 8) gegenüber dem Sendelicht (3) um +/- 45° gedreht sind, hat die Differenzspannung Ud bei 0° auch ihren Nulldurchgang. Im Winkelbereich wl, ca. +/- 20°, steigt Ud nahezu linear an und kann zur Messung von Winkelabweichungen herangezogen werden. Zur Absolutwinkelmessung wird der Quotient Q gebildet, wodurch der Einfluss von abstands- und verschmutzungsbedingten Pegelschwankungen
eliminiert werden. Der nutzbare Winkelmessbereich w2 beträgt dabei ca. +/-40° und ist durch die Summenspannung Us > si definiert.
Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit einer Spiegelplatte (20) zur Aufteilung des Empfangslichtes (4) auf die beiden Empfänger (5, 6) mit den vorgeschalteten Polarisationsfiltern (7, 8). Die Spiegelplatte (20) ist dabei in der optischen Achse hinter dem Sender (2) angeordnet, so dass beide Seiten der Spiegelplatte (20) Empfangslicht zu einem Empfänger umlenken. Die Spiegelplatte (20) ist zweckmäßigerweise in der Leiterplatte (21) eingebettet, auf der auch alle Elektronikbauelemente untergebracht sind, die auch den Kontakt zum Gerätestecker herstellt. In Figur 4a ist die Vorrichtung (1) im Schnitt von der Seite zu sehen. Figur 4b zeigt den Schnitt von oben.
Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit der Empfangsoptik (18), deren innenliegende Flächen so geneigt sind, dass sich entsprechend der Prinzipdarstellung in Figur 5 c zwei Prismen ergeben, wodurch zwei Brennpunkte entstehen, die über, bzw. unterhalb der Leiterplatte (21) liegen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Spiegelplatte erforderlich ist und die Leiterplatte (21) den ganzen Raum zwischen den Empfängern (7, 8) und Sender (2) einnehmen kann.
Figur 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (1) mit der Sende- Empfangsoptik (22), deren Innenseite vier zueinander schräg stehende Flächen aufweist, die vier Brennpunkte ergeben. Damit lassen sich Kombinationen von einem Sender und drei Empfängern oder zwei Sendern und zwei Empfängern realisieren, was zur Winkelmessung über den vollen Kreisumfang erforderlich ist. Der Reflektor (26) enthält eine zusätzliche Halbkreisscheibe (27) zwischen dem Polarisationsfilter (11) und der Reflexfolie (10), mit deren Hilfe die beiden 180°-Winkelbereiche unterschieden werden können.
Figur 7 zeigt den schematischen Aufbau des unpolarisierten von Senders (23), den Empfängern (5, .6, 24) der Sende- Empfangsoptik (22) und dem Reflektor (26) zur Erfassung des vollen Winkelbereiches von 360°. Die den Empfängern (5, 6, 24) vorgeschalteten Polarisationsfilter sind jeweils um 45° gegeneinander gedreht.
Figur 8 zeigt die Signalverläufe der Empfangssignale UeI bis Ue3, die Summenspannung Us = UeI + Ue2 + Ue3 und die Quotienten Q der jeweiligen Empfangssignale bezogen auf die Summenspannung Us.
Durch die Halbkreisscheibe (27) wird das Summensignal Us zwischen 180° und 360° abgesemkt, was mit Hilfe des Schwellwertes s2 erkannt wird. Dadurch können die Winkelbereiche 0° bis 180° und 180° bis 360° voneinander unterschieden werden. Durch die Quotientenbildung werden die Pegelschwankungen eliminiert und die im Wertebereich dQ liegende Kurve liefert den Beitrag zum Winkelmessswert.
Figur 9 zeigt den schematischen Aufbau mit den zwei Sendern (2, T) mit polarisiertem Sendelicht (3), den beiden Empfängern (5, 6) mit den vorgeschalteten Polarisationsfiltern (7, 8), wobei die Polarisationsfilter zueinander um 90° gedreht sind und zu den Senderpolarisationen jeweils um 45°. Die Halbkreisscheibe (27) dient auch in diesem Ausfuhrungsbeispiel zur Unterscheidung der Halbkreiswinkelbereiche.
Figur 10 zeigt die zu Figur 9 gehörigen Signalpegelverläufe. Die Auswertung erfolgt durch die Quotienten im Wertebereich dQ.
Figur 11 zeigt eine viertes Ausführungsbeispiel zur Erfassung des Winkelvollkreises mit einem Reflektor (9), der von einer Halbkreisreflexscheibe (29) ringförmig umschlossen wird. Die Winkelerfassung erfolgt entsprechend Figur 7, wobei die Halbkreiswinkelunterscheidung durch die Halbkreisreflexscheibe (29) und den Zusatz-Taster (28) erfolgt.
Figur 12 zeigt eine Variante von Figur 9, wobei drei Sender (2, 2', 2") auf um 120° gedrehte Winkelsegmente des halbkreis-ringförmigen Reflektors (26) zeigen, wobei die Polarisationsrichtungen der Sender um jeweils 60° zueinander gedreht sind. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass immer ein Sender auf den Reflektor (26) zeigt und die Empfänger (5, 6) mit den vorgeschalteten und um 90° zueinander gedrehten Polarisationsfiltern (7, 8) Empfangslicht (4) erhalten.
Figur 13 zeigt ein erstes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkel- und Drehzahlmessung auf Wellenenden, die radiale oder laterale Bewegungen ausführen und deßhalb nicht mechanisch gekoppelt werden können.
Figur 14 zeigt ein zweites Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkel- und Drehzahlmessung auf rotierende Teile, bei denen kein freies Wellenende zum Antasten vorhanden ist, sondern nur eine mitdrehende Scheibe, auf die der Reflektor (9) als Ring aufgebracht wird.
Figur 15 zeigt ein drittes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkel- und Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen, die zeitweise durch andere beweglichen Teile verdeckt werden, wie z.B. ein Wellennende, das hinter den Speichen eines sich drehenden Rades liegt.
Figur 16 zeigt ein viertes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkel- und Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen, bei denen in der Drehachse nicht genügend Platz zur Verfügung steht um einen Winkelgeber anzubringen. Der Sende- und Empfangsstrahl kann in diesem Fall mit einem kleinen Spiegel umgelenkt werden, so dass die Vorrichtung (1) abgesetzt und im Winkel zur Drehachse angeordnet werden kann.
Figur 17 zeigt ein fünftes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkelpositionsmessung von Fügeteilen, deren Winkelposition während des Füge-
Vorganges geändert, bzw. überwacht werden soll, wie z.B. das Einrasten einer Verschlussvorrichtung und Kontrolle der Winkelendposition.
Figur 18 zeigt ein sechstes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkel- und Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen, die hinter einem Gitter liegen, das für das Sende- und Empfangslicht teilweise durchlässig ist.
Figur 19 zeigt ein siebtes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkel- und Qrehzahlrnessung von sich drehenden Teilen, die hinter einer transparenten Abdeckung und evtl. in einem transparenten Medium sich befinden, wie z.B. das Rad in einer Wasseruhr.
Figur 20 zeigt ein achtes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkelpositionsmessung von elastischen Objekten, die durch äußere Krafleinwirkung verformt werden und durch die Winkelpositionsmessung auf die Richtung und Größe der Kraft geschlossen werden kann, wie z.B. ein Pneu, bei dem die seitliche Lastverschiebung gemessen werden soll.
Figur 21 zeigt ein neuntes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Winkelpositionsmessung von beweglichen Teilen an einer Hochspannungsanlage, wie z.B. ein Schalthebel, dessen Winkelposition überwacht werden soll und zur Messung eine ausreichende Luftstrecke gefordert wird.
Figur 22 zeigt ein zehntes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) zur Schwingungsanalyse an beweglichen Teilen, wo der Winkelgeber nur vorübergehend angebracht, oder als Handmessgerät eingesetzt werden soll.
Figur 23 zeigt ein elftes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) in einer Abschrankung integriert, wobei sowohl die Winkelposition des drehbaren Absperrbügels erfasst, wie auch die Lichtstrahlunterbrechung beim Passieren oder Unterkriechen der Absperrung detektiert werden soll. Der Vorteil dieser An-
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wendung liegt in der Kosteneinsparung durch die Doppelfunktion der Vorrichtung (1).
Figur 24 zeigt ein zwölftes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung (1) als Sicherheitslichtschranke mit hohen Anforderungen an die Manipulationssicherheit. Dabei wird die Drehzahl des Reflektors (9) überwacht und eine entsprechende Abweichung von der Solldrehzahl gemeldet.
Figur 25 zeigt ein dreizehntes Anwendungsbeispiel, bei dem die Vorrichtung (1) auf ein rotierendes Teil einer Maschine gerichtet ist und die Abschaltung bewirkt, wenn der Lichtweg nicht durch eine mechanische Schutzvorrichtung unterbrochen wird, bevor eine gefahrbringende Drehzahl gemessen wird.
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| Martin | Argast | Hülben | • | Vorrichtung |
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| Eichenstr. 32 | B ezugszeichenliste | Sender | |||
| 72584 | (1) | Sendelicht | |||
| (2) | Empfangslicht | ||||
| (3) | Empfänger | ||||
| (4) | Empfänger | ||||
| (5) | Polarisationsfilter | ||||
| (6) | Polarisationsfilter | ||||
| (7) | Reflektor | ||||
| (8) | Reflexfolie | ||||
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| (10) | |||||
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| (12) | Auswerteeinheit | ||||
| (13) | |||||
| (14) | Schnittstelle | ||||
| (15) | Ausgang | ||||
| (16) | Empfangsoptik | ||||
| (17) | |||||
| (18) | Spiegelplatte | ||||
| (19) | Leiterplatte | ||||
| (20) | Sende- Empfangsoptik | ||||
| (21) | Sender | ||||
| (22) | Empfänger | ||||
| (23) | Polarisationsfilter | ||||
| (24) | ·· % * · ·♦ * · · ■ · • ■ · ·· · ♦ · · · · ····*> * ** _ _ _»._ a a " &agr; &agr; &agr; &agr; AA*Ät AA AAAA |
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| (25) | |||||
(26) Reflektor
(27) Halbkreisscheibe
(28) Zusatztaster
(29) Halbkreisreflexscheib e
| • | • · | • | • | • | • | I | • | |
| • ··· | ||||||||
| • B | ||||||||
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Claims (31)
1. Optoelektronische Vorrichtung zur Bestimmung der Winkellage und/oder Drehzahl eines Objekts mit mindestens einem Sender und mindestens zwei Empfängern, einem auf das Objekt aufgebrachten Reflektor, bestehend aus einer Reflexionsfolie mit einem vorgeordneten Polarisationsfilter (11), dadurch gekennzeichnet, dass für die Erfassung von Winkelbereichen kleiner als 90° dem Sender (2) ein Polarisationsfilter nachgeordnet und den Empfängern (5, 6) Polarisationsfilter (7, 8) vorgeordnet sein können, und wobei für die Erfassung eines Winkelbereiches größer 90°, das vom Reflektor reflektierte Empfangslicht (4) in den Empfängern Signale erzeugt, deren Summe Us konstant ist und die paarweise Differenzspannung Udn, bzw. die Quotienten Qn aus den Differenzsignalen Udn und der Summenspannung Us zur Bestimmung der Winkellage und/oder Drehzahl des Objektes dient.
2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangslicht (4) durch einen Strahlteiler auf die beiden Empfänger (5, 6) gleichmäßig aufgeteilt wird und die den Empfängern (5, 6) vorgeschalteten Polarisationsfilter (7, 8) um ca. 900 gegeneinander gedreht und zum polarisierten Sendelicht (3) um ca. 45° gedreht sind, wobei der Sender durch eine Sendediode mit vorgeschaltetem Polarisationsfilter, bzw. durch einen Laser gebildet wird.
3. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler durch eine zweiseitige Spiegelplatte (20) gebildet wird, die in der optischen Achse hinter dem Sender (2) angeordnet ist und das durch die Empfangsoptik (18) fokusierte Empfangslicht (4) auf die Empfänger (5, 6) lenkt. .
4. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (21) zur Aufnahme der Empfänger (5, 6) und der Auswerteeinheit (14) als Halterung für die Spiegelplatte (20) dient und in der optischen Achse des Senders (2) angeordnet ist.
5. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler durch zwei Prismen gebildet wird, die in der Empfangsoptik (18) integriert sind und das Empfangslicht (4) von einer Optikhälfte auf jeweils einen Empfänger (5, 6) lenken.
6. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Differenz Ud der Signale der Empfänger (5, 6) der Winkelmesswert abgeleitet wird, wobei der nutzbare Messbereich w1 von ca. +/-20° durch den linearen Verlauf von Ud innerhalb des Bereiches mit Us > s1 definiert wird.
7. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zur pegelunabhängigen Absolutwinkelbestimmung der Quotient Q aus dem Differenzsignal Ud und dem Summensignal Us gebildet wird, wobei der nutzbare Messbereich w2 von ca. +/-40° mit Hilfe des Schwellwertes s2 und der Summenspannung Us definiert wird.
8. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nulldurchgang des Differenzsignales Ud bei Us > s1 dazu genutzt wird halbe Umdrehungen des Reflektors (9) zu zählen.
9. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenrichtung des Differenzsignales Ud zur Zählrichtungserkennung genützt wird.
10. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 8-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Reflektors (9) ermittelt wird, indem die Zählergebnisse auf eine Zeitbasis der Auswerteeinheit (14) bezogen werden.
11. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangslicht (4) durch eine Sende-Empfangsoptik (22), deren Rückseite durch vier Prismenflächen gebildet wird, auf mindestens zwei Empfänger (5, 6) mit vorgeschalteten Polarisationsfilter (7, 8) gleichmäßig aufgeteilt wird und das Licht von mindestens einem Sender (23) auf den Reflektor (26) lenkt.
12. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass drei Empfänger (5, 6, 24) mit, um 120° gegeneinander gedrehten, vorgeschalteten Polarisationsfiltern (7, 8, 25) hinter der Sende-Empfangsoptik (22) angeordnet sind und durch Auswertung der drei Empfangssignale und deren Summe ein Winkelbereich von 180° erfasst werden kann.
13. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 11-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (26) aus zwei Halbkreisscheiben besteht, die sich in der Reflektivität um einen Faktor von ca. 1,5 . . . 2,5 unterscheiden, wodurch der Winkelbereich 0°-180° von dem Winkelbereich 180°-360° mit Hilfe der Summenspannung Us und dem Schwellwert s2 unterschieden werden kann.
14. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, alternierend geschaltete Sender (2, 2'), die durch Laser oder Sendedioden mit vorgeschalteten Polarisationsfiltern gebildet werden, die Empfangssignale durch zwei Empfänger (5, 6) mit vorgeschalteten und um 90° zueinander und um 45° zu den Sendern (2, 2') gedrehten Polarisationsrichtungen gewonnen werden und der Winkelmesswert mit Hilfe der vier Empfangssignale Ue1 bis Ue2 und deren Summenspannung Us ermittelt wird.
15. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (9) von einer reflektierenden Halbkreisscheibe (27) umgeben wird, die durch einen Zusatztaster (28) abgetastet und daraus die Unterscheidung der 180°-Winkelbereiche abgeleitet wird.
16. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass drei Sender (23, 23', 23"), mit um 120° gedrehter Polarisation auf drei um 120° versetzten Positionen des Reflektors (26) gerichtet sind und zwei Empfänger (5, 6) mit vorgeschalteten, um 90° zueinander gedrehten, Polarisationsfiltern (7, 8) angeordnet sind und aus dem Empfangssignalverlauf die Absolutwinkelposition ermittelt wird.
17. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen eingesetzt wird, deren Lage lateral und radial zur Drehachse so stark variieren, bzw. vibrieren, dass eine mechanische Ankopplung nicht möglich ist.
18. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen eingesetzt wird, bei denen die Wellenenden durch andere Teile verdeckt sind und nur eine mitdrehende Scheibe exzentrisch angetastet werden kann.
19. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen eingesetzt wird, die zeitweise durch andere Teile, z. B. die Speichen eines vorgelagerten Rades, verdeckt werden, wobei die Verweildauer der Abdeckung kurz gegenüber der Messfolgezeit ist.
20. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen eingesetzt wird, die hinter einem Gitter liegen, das für Teile des Sendelichtes (3) durchlässig ist.
21. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen eingesetzt wird, die hinter einer Transparenten Scheibe und in einem transparenten Medium, wie z. B. Gas oder Flüssigkeit betrieben werden.
22. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von sich drehenden Teilen eingesetzt wird, die über einen Umlenkspiegel angetastet werden, weil z. B. am freien Wellenende kein Platz für die direkte Anbringung eines Gebers ist.
23. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkel- und/oder Drehzahlmessung von mehreren sich drehenden Teilen eingesetzt wird, wobei der Sendelichtstrahl (3) durch eine Scanvorrichtung, z. B. einen Schwingspiegel, abgelenkt wird und mehrere Wellenenden, die nebeneinander liegen oder exzentrisch sich umschließen, abtastet.
24. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkelmessung von Teilen eingesetzt wird, die eine laterale Bewegung ausführen und dabei die Winkellage überwacht, bzw. geregelt werden soll, wie z. B. eine Schraubenbewegung oder ein Fügevorgang bei einem Bajonettverschluß.
25. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkelmessung von Teilen eingesetzt wird, die bedingt durch ihre Form kein Wellenende aufweisen, wie z. B. eine elastische Form oder ein Kugelgelenk.
26. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Winkelmessung von Teilen eingesetzt wird, die unter Hochspannung stehen und nur über eine ausreichende Luftstrecke optisch antastbar sind.
27. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) als Handmessgerät zur Winkel, Drehzahl und Torsionsschwingungsmessung eingesetzt wird.
28. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in der Kombination von Reflexlichtschranke und Winkelgeber eingesetzt wird, z. B. bei einer Personeneingangsanlage mit Schwenkbügel, dessen Winkelstellung überwacht und der Durchgang z. B. bezüglich Passieren oder Unterkriechen kontrolliert werden soll.
29. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) als Sicherheitsreflexlichtschranke eingesetzt wird, wobei sich der Reflektor ständig dreht oder eine definierte Winkelstellung einnimmt.
30. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) rotierende Teile einer Maschine antastet und einen Maschinenstop auslöst, wenn nicht eine mechanische Schutzvorrichtung vor Erreichen einer gefahrbringenden Drehzahl den Sendestrahl unterbricht.
31. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in der Kombination eines Distanzsensors nach dem Phasenmessprinzip und Winkel-Drehzahlgeber eingesetzt wird.
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