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NZP55/58

Bei mir wurde diese Karte in der Dialog 3 verbaut, mit ein paar Drähten wohl zur NZP58 umgebaut. Jede Karte hat etwas anders reagiert. Typisch: Schäden durch Einschaltimpulse. Die Ersatzteile bzw. die defekten Bauteil auf den Karten sind sehr billig, meist sind Spannungsregler oder Dioden für 0,04 oder 0,30 Euro defekt. Austauschkarten für 800 Euro sind nur noch unverschämt. So alte Technik ist völlig veraltet, preiswert und wurde seit Jahrzehnten nicht mehr gepflegt oder weiterentwickelt.
Also eine Testbackplane gebaut, Oszi bemüht und die Karten selber analysieren. Dank meiner Beziehungen zu DMG einen lesbaren Schaltplan der NZP besorgt und losgemessen. Zum Vergleich und zur Fehleranalyse eine Eingangsstufe des Messleistenverstärkers nachgebaut, um die Messleiste selber zu testen:

Hiermit kann ich die Messleisten Testen und vergleichen.

Funktion der NZP: Das Eingangssignal geht in einen Operationsverstärker (IC18), der nichtinvertierende Eingang ist mit 6V versorgt, darum ist der Ausgang eine wechselnde Gleichspannung. Typisch an MP10/12 (Ausgänge der Eingangs OP's) ist eine wechselnde Sinusspannung von 4-8V. Mit den beiden Potis R42 (MP12) und R38 (MP10) kann die Amplitude eingestellt werden. Sollten hier Unregelmäßigkeiten auftreten, die Vorspannung der OP Eingänge messen und vergleichen. Sind diese identisch, ist der OP auszutauschen.
Nach dem OP kommt ein IC (22) zum Umschalten zwischen Grundig oder Heidenhain Messleisten. Danach ein Komperator (IC25), der aus der Sinusspannung ein Rechtecksignal mit 0 bis 11V Amplitude macht.
An meinen NZP's war schon in der Spannungsversorgung ein Problem, ein Spannungsregler war komplett defekt, die Karte war damit tot. Die zweite wurde statt mit 12V mit nur 9V versorgt und die Dritte hatte 13V. Die 6V Erzeugung über Z Diode war bei allen Karten OK. Eine Überprüfung mit Oszilloskop ist sinnvoll, da man damit sehr schön Störungen erkennt, die Probleme bei der Auswertung machen.

Hier ein Signal der Schaltung bei maximalem Vorschub. Die gelbe Linie ist das Signal des Glasmaßstabes, die lila Linie der Ausgang des Komperators.



Die Beschaltung des Komperators erzeugt eine abgeflachte steigende Flanke. Also je schneller die Maschine fährt, um so mehr Messfehler ist zu erwarten. Digital High wird erst ab 2V erkannt, bei dem Maximalvorschub ergibt sich hier schon eine zeitliche Verschiebung. Meine Eingangsstufe, die ich auch für LinuxCNC Projekte verwende, ist anders dimensioniert und ergibt bei der gleichen Eingangsfrequenz folgendes TTL Signal:



Entsprechend wird die Eingangsstufe auch mit einem Digitaloszi so angeglichen, dass aus dem Sinus ein TTL Signal mit 50% Tastverhältnis ergibt, was die größtmögliche Genauigkeit ergibt.Der Überschwinger in den Bildern oben kommt daherm dass diese Messungen an einem Steckaufbau erfolgten. Die Messung des Tastverhältnisses wurde an dieser Schaltung gemessen.

Umbau

Wie im Kapitel Glasmaßstäbe zu lesen habe ich Messfehler durch verschlissene Heidenhain Maßstäbe festgestellt. Der Ersatz ist technisch minderwertig, die Nachfolgeprodukte von Heidenhain habe ich wieder bei Braun anfragen müssen und nach 2 Wochen ein Angebot mit falscher Stückzahl bekommen. Die Maßstäbe müssen mit einer Zusatzelektronik an die NZP Karte angepasst werden, alle drei Maßstäbe würden damit 3500 Euro kosten. Also noch mehr Elektronik und noch mehr Fehlerwahrscheinlichkeit.
Aufgrund meiner schlechten Erfahrung mit Heidenhain rüste ich auf die Mitutoyo AT112F um, die Maßkompatibel zu den Heidenhain LS903 sind. Der Vorteil der Mitutoyo, 1/4 so teure Ersatzteile (Lesekopf), der Kundendienst ist sehr schnell und schickt sofort alle Unterlagen, Maßblätter, Pinbelegung... Und der RIESEN-Vorteil der Ausgangssignale von Mitutoyo: ich kann die Eingangsverstärkung der NZP durch weglassen von Bauteilen und Verringerung des Verstärkungsfaktors umbauen und benötige keine Zusatzelektronik. Die Eingangstufe wird als invertierender Verstärker mit Verstärkungsfaktor 2 umgebaut, ist damit wesentlich unempfindlicher. Die M23 Stecker der alten Maßstäbe werden an die Mitutoyo Verlängerungskabel gelötet. Kosten somit nur ca. 2300 Euro und ein modernes, hochgenaues Messystem, das zur hochgenauen Mechanik passt.