Optimierung optischer Absolutdrehwinkelmessungen durch verbesserte Codierungen

Abstract

Zusammenfassung Die optische Absolutdrehwinkelmessung ermöglicht die kontaktlose und referenzfreie Messung von Winkelpositionen an rotierenden Wellen, ohne dass zusätzliche Aufbauten oder Verkabelungen an diesen angebracht werden müssen. Neben den klassischen Methoden zur Steigerung der Robustheit und Effizienz des Messverfahrens durch optimierte Hardware, Messdatenverarbeitung oder Fehlerkorrekturen stellt die Auseinandersetzung mit der zugrundeliegenden Codierung einen vielversprechenden und bisher wenig betrachteten Ansatz dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand einer realen Welle gezeigt, wie durch die Verwendung geeigneter Suchverfahren und einer angepassten Codierung die erforderliche Codewortlänge um über 40 % verkürzt werden kann. Dadurch wird die Rechenlast und der Speicherbedarf für die Dekodierung deutlich verringert und die Robustheit des Verfahrens gesteigert. Weiterhin wird praktisch gezeigt, wie durch Verkürzung der Codewortlänge eingesparten Stellen genutzt werden können, um Messfehler durch eine zusätzliche Redundanz effektiv zu minimieren.