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SENSOR+TEST 2015

176 Sensoren und Systeme für die Mess- und Prüftechnik

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Bildsensoren für hohe Auflösungen

Neue Hochleistungs-Zeilenbildsensoren haben eine Auflösung von 1024 bis 4096 Pixel und sind für OCT- (Optical Coherence Tomography) sowie für Oberflächen- und Druckinspektion, Flächenkartierung und industrielle Prozesssteuerung konzipiert. Sie haben eine Zeilenrate von 80 kHz bei 13-Bit-Auflösung (CMOSIS BVBA, Antwerpen, Niederlande).

Wärmebildkameras liefern Echtzeit-Thermografie in HD-Qualität. Das Herzstück bilden zwei Varianten hochauflösender Mikrobolometer-Detektoren in den Formaten 1024 x 768 bzw. 640 x 480 IR-Pixel.

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In Kombination mit der optomechanischen MicroScan-Technologie bedeutet das eine Vervierfachung der nativen Detektorauflösung. Je nach Detektorformat werden geometrische Auflösungen von bis zu 3,1 Megapixeln erreicht. Lichtstarke IR-Präzisionsoptiken sorgen dafür, dass auch kleinste Temperaturdifferenzen von weniger als 0,03 K an Messobjekten bei einer Bildgeschwindigkeit von bis zu 240 Hz sicher detektiert werden können (InfraTec GmbH, Infrarotsensorik und Messtechnik, Dresden).

Den Füllstand eines Raumes ermitteln die intelligenten Sensorsysteme eines deutschen Herstellers. Die integrierte Software erfasst die Umgebung dreidimensional und erkennt Objekte und Personen. Anwendungsbereiche sind Personenzählung, Verweildauermessung, Zutrittskontrolle und Verhaltensanalyse (Intenta GmbH, Chemnitz).

Eine Forschungseinrichtung kombiniert einen beliebigen terrestrischen 3D-Laserscanner mit ihrer Software und nimmt mobile Messungen von Innenräumen, Produktionsanlagen und Tunnelsystemen ohne zusätzliche Positionierungssensoren vor. Im Gegensatz zu stationären Systemen misst das System auch, wenn sich das Objekt bewegt oder von einem Fließband befördert wird (Measurement in Motion - Universität Würzburg, Lehrstuhl VII Robotik und Telematik, Würzburg).

Um größere Flächen oder lange Strecken zu überwachen, ordnet ein Hersteller optische Sensoren entsprechend eines patentierten Musters an und synchronisiert sie mechanisch, elektronisch und datentechnisch so, dass der zu überwachende Bereich von nur einem Standort aus mit gleichbleibender Bildauflösung, hoher Dynamik und durchgehender Tiefenschärfe überwacht werden kann.

Ergänzt wird das Sensorkonzept durch Thermal-Sensoren, mit denen sich die Daten noch besser analysieren lassen (Dallmeier electronic GmbH & Co.KG, Regensburg). Derselbe Hersteller entwickelte passend dazu ein hoch performantes und selbstlernendes Videoanalysesystem, das die Systemparameter laufend an die aktuellen Umgebungsbedingungen anpasst.

Die Blutflussgeschwindigkeit unter der Haut misst ein miniaturisierter optischer Sensor. Das Sensorprinzip basiert auf dem Laser-Doppler-Verfahren. Dabei verschiebt sich die Wellenlänge des Lichtes durch die elastische Streuung an den beweglichen Blutbestandteilen und wird in der kohärenten Überlagerung mit dem Anregungslicht messbar (CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH, Erfurt).

Avalanche-Photodioden sind hochempfindliche und schnelle Photodioden. Ein Hersteller zeigt in Nürnberg jetzt eine halbautomatische Montagevorrichtung, mit der die Fasern bis auf einige Mikrometer genau montiert werden können. Damit erreichen sie eine Koppeleffizienz von nahezu 100%.

Die Aufbautechnik kann für fast jede beliebige Kombination aus APD und Glasfasern mit einem Kerndurchmesser kleiner 600 μm verwendet werden. Vorteilhaft ist die Faserankopplung z.B. in der Medizintechnik und der analytischen Messtechnik. Weil sich der Detektor nicht in unmittelbarer Nähe der Messung befindet, ist eine größere räumliche Freiheit gegeben und mit der lichtdichten Faserummantelung werden Störsignale ausgeblendet (LASER COMPONENTS GmbH, Olching).

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