Drehwinkelsignal

Drehwinkelsignal bezeichnet in der Mechatronik und Automatisierung das Signal, das den aktuellen Drehwinkel eines rotierenden Elements relativ zu einem Referenzwinkel angibt. Es dient als Feedbackgröße in Regelkreisen, Positionier- und Orientierungssystemen.

Je nach Umsetzung kann das Drehwinkelsignal analog oder digital sein. Analoge Lösungen liefern eine kontinuierlich proportional zum Drehwinkel veränderte Spannung oder Strom; digitale Lösungen liefern eine eindeutige Winkelangabe über binäre oder encodierte Signale. Grundtypen sind absolute Encoder, die für jeden Winkel eine einzigartige Codespeicherung liefern, und inkrementale Encoder, die nur Winkeldifferenzen liefern und eine Referenzpulse benötigen. Technologien umfassen optische Encoder, magnetische Encoder, und induktive/resolverbasierte Systeme. Potentiometer-basierte Drehwinkelsensoren liefern ein analoges Signal, sind aber mechanisch verschleißanfälliger.

Die Signale haben typischerweise eine Angabe in Grad (0–360) oder Bogenmaß (0–2π). Wichtige Kenngrößen sind Auflösung, Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Linearität. In der Praxis erfolgt eine Signalkonditionierung durch Verstärkung, Kalibrierung, Rauschunterdrückung und Umsetzung in geeignete Schnittstellen wie SSI, SPI, BiSS, I2C oder standardisierte analoge oder digitale Eingänge.

Anwendungen finden sich in der Robotik, CNC-Drehsystemen, Servo- und Torque-Control, Luftfahrtinstrumentierung, Automobillenkungssensorik sowie in allgemeinen mechatronischen Positionierungssystemen.

Der Begriff Drehwinkelsignal betont betriebsrelevante Orientierung; in Fachliteratur wird er oft synonym mit Positionssignal, Winkelmesssignal oder Encoder-Ausgang verwendet.