Millisekunde

Eine Millisekunde ist 0,001 Sekunden oder 10⁻³ s in SI-Notation. In der Metrologie und Inspektionstechnik zählen Millisekunden, weil sie die Auflösung bestimmen, mit der man Prozesse messen, steuern oder synchronisieren kann. Wenn eine Koordinatenmessmaschine (KMM) eine Position erfasst, wenn ein Bildverarbeitungssystem ein Bild aufnimmt oder wenn eine Regelschleife ein Ventil verstellt, bestimmt die Millisekunden-Genauigkeit, ob Dein Toleranzaufbau eng oder locker ist.

Bei der Hochgeschwindigkeitsprüfung sind Millisekunden-Reaktionszeiten das Minimum, nicht das Maximum. Eine Kamera, die mit 1000 Bildern pro Sekunde läuft, erfasst ein Bild pro Millisekunde. Eine CNC-Maschinenspindel, die mit 24.000 U/min dreht, vollendet eine volle Umdrehung in etwa 2,5 Millisekunden. Wenn Deine Messkette von Sensor über Steuerung bis zum Aktor eine Latenz über 10 Millisekunden hat, riskierst Du, Fehler zu übersehen, Sollwerte zu überfahren oder Folgefehler bei bewegten Teilen zu erzeugen.

Millisekunden in Regelkreisen und Wiederholgenauigkeit

Die praktische Bedeutung der Millisekunden-Präzision zeigt sich in Regelkreisen. Drucktransmitter, Laser-Abstandssensoren und Drehgeber liefern Daten in Millisekunden-Intervallen oder schneller. Ein 10-Millisekunden-Scan-Zyklus in einer SPS oder einem Messdatenerfassungssystem bedeutet, dass Deine Steuerbefehle nur zehnmal pro Sekunde aktualisiert werden, was für langsame Prozesse oft ausreicht, aber für schnelle bedrohlich langsam ist. Daher arbeiten hochpräzise Montagesysteme, Bewegungssteuerungen und Teilesortiersysteme typischerweise mit Echtzeit- oder deterministischer Hardware, die Sub-Millisekunden-Jitter garantiert.

Wiederholgenauigkeitsvorgaben in Werkzeugmaschinen und KMM beziehen sich oft auf Einschwingzeiten im Millisekunden-Bereich. Eine Spindel muss nach einer Befehlsänderung innerhalb weniger Millisekunden Stabilität erreichen. Eine Tastspitze muss sich innerhalb einer Millisekunde nach der Berührung stabilisieren, um fehlerhafte Messwerte zu vermeiden. Wenn diese Zeiten überschritten werden, wächst die Messunsicherheit und Teil-zu-Teil-Variation wird schwer vom Maschinen-Drift zu unterscheiden.

In der Kalibrierung und Rückverfolgbarkeit erscheinen Millisekunden selten als ausgewiesene Unsicherheit. Stattdessen definieren sie die Grenze, unterhalb derer dynamische Effekte beachtet werden müssen: Beschleunigung, thermische Trägheit, Rauschfilterung der Elektronik. Ein Temperaturfühler mit einer 1-Sekunden-Zeitkonstante ist nutzlos, um einen 10-Millisekunden-Temperatursprung in einem Schrecktank oder einem gespritzten Teil zu erfassen. Ebenso kann ein Dehnmessstreifen mit mangelhafter elektrischer Erdung Millisekunden-Rauschspitzen zeigen, die Daten korrumpieren, wenn sie nicht richtig gefiltert werden.