SENSOR+TEST 2015

176 Sensoren und Systeme für die Mess- und Prüftechnik

| Redakteur: Ines Stotz

Sensoren für dynamische Messgrößen

Schon allein wegen des in Deutschland besonders bedeutenden Themas der Fahrzeugentwicklung ist die SENSOR+TEST die herausragende Plattform für Beschleunigungsaufnehmer, Vibrations-, Schwingungs- und Schallanalysesysteme. Nicht zu vergessen die Vielfalt von Drehzahl- oder Durchflusssensoren, bei denen die Mikrosystemtechnik (MEMS) die Entwicklung vorantreibt.

Eine neue Generation von Beschleunigungsmessern kombiniert die Vorteile der piezoelektrischen Sensoren (sehr hoher Frequenzbereich) mit Sensoren mit variabler Kapazität (echte DC-Antwort) in einem Gehäuse. Auf diese Weise lassen sich mit einem Sensor sowohl statische Beschleunigungen, wie sie beispielsweise in Kurven auftreten, in den Messbereichen von 20 bis 200 g als auch langsame Schwingungen im Sub-Hertz-Bereich und hochfrequente Vibrationen bis zu 10 kHz messen.

Die Sensoren haben einen Radialanschluss von 4-Pin-M4.5 x 0.35 für Signal- und Stromversorgung und sind in einem hermetisch dichten Titangehäuse gekapselt. Anwendungen finden sich in den Bereichen Flug- und Fahrtests, Gesundheitsüberwachungssysteme (HUMS), Windkraft und der Maschinenüberwachung (disynet GmbH, Brüggen).

Triaxiale Messungen sind nicht nur im Bereich Mobilität von Interesse, sondern auch an Gebäuden. Sie überwachen Windkraftanlagen und andere große Bauwerke wie Brücken, Türme und Rohrleitungen. Dabei werden die marktüblichen 3D-Inertialsysteme auf Basis von faseroptischen Sensoren bei hohen Präzisionsanforderungen zunehmend durch die kompakteren und kostengünstigeren MEMS-basierten Sensorsysteme ersetzt.

Hersteller Quantitec verwendet die aus dem Konsumbereich bekannte Technologie nun für seine Industriesensoren. Basis für Robustheit, Stabilität und Genauigkeit liefern neue High-Tech-Algorithmen und Fehlermodellierungen (Quantitec GmbH, Hofheim a.Ts.).

Auf der SENSOR+TEST präsentiert First Sensor kapazitive Neigungs- und Beschleunigungssensoren aus einkristallinen Siliziumelementen, kombiniert mit neuesten mikromechanischen Herstellungsverfahren. Die miniaturisierten Beschleunigungssensoren (MEMS) erreichen ein sehr hohes Signal-Rausch-Verhältnis sowie eine hervorragende Temperaturstabilität und erkennen schon kleinste Lage- oder Beschleunigungsänderungen (First Sensor AG, Berlin).

Dazu bietet Hersteller Quantitec für die Neigungs- und Beschleunigungssensoren veränderte Verarbeitungsalgorithmen, die neben Beschleunigungs-, Drehraten- und Kompasswerten auch Kalman-gefilterte Daten wie die 3D-Orientierung und die Quaternion ausgeben.

Typische Anwendungen sind neben dem Geo-Engineering und der Zustandsüberwachung auch der Fitnessbereich. Mit Hilfe einer integrierten Sonderfunktion können Schrittanzahl, Laufdistanz, Aktivitäten, Ruhepausen, Energieumsätze und weitere Werte ausgegeben werden.

Wearables-taugliche Schnittstellen wie Bluetooth LE, NFC, ZigBee oder Wifi und Zusatzfunktionen wie GPS und Barometer sind für den Konsum-Bereich integriert (Quantitec GmbH, Hofheim a.Ts.).

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