Sensorik Berührungslos, kontaktlos oder potentiometrisch: Die Weg- und Winkelmesstechnik beweist Vielfalt

Auf dem Messestand der SPS IPC Drives des Sensorik-Spezialisten Novotechnik ist dieses Jahr Vielfalt Trumpf - die Palette der vorgestellten Produkte reicht von kontaktlosen Sensoren unterschiedlicher Funktionsprinzipien bis hin zur bewährten Potentiometer-Technik, die es jetzt auch mit integrierter Auswerteelektronik gibt.

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Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Wege und Winkel müssen in den unterschiedlichsten industriellen und mobilen Anwendungen erfasst werden. Die Wahl des geeigneten Messprinzips und des passenden Sensors wird dabei immer von den konkreten Anforderungen der jeweiligen Messaufgabe bestimmt. Die SPS IPC Drives bietet auch dieses Jahr wieder eine gute Gelegenheit, sich über den aktuellen Stand der Technik und die neuesten Trends in diesem Bereich zu informieren.

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Extrem flacher, berührungsloser Winkelsensor

Auf die steigende Nachfrage nach einfachen, möglichst flachen und preiswerten Winkelaufnehmern hat Novotechnik mit der Entwicklung der neuen berührungslosen Baureihe RFD-4000 reagiert. Die Sensoren arbeiten berührungslos nach dem Hall-Prinzip, sind mechanisch und elektrisch vollständig kompatibel zum Vorgängermodell RFA, jedoch preiswerter und das ohne technische Kompromisse. Der Messbereich beträgt 360°, die Auflösung 12 Bit und die unabhängige Linearität ±0,5 %.

Zur Auswahl stehen einkanalige, teil- oder vollredundante Ausführungen. Das Gehäuse ist mit 7 mm Höhe sehr flach. Es besteht aus einem widerstandsfähigen Thermoplast; eingespritzte Messinghülsen verstärken die beiden Anschraubpunkte (Lochabstand 31 mm). Der passende Positionsgeber beansprucht mit 22,2 mm Durchmesser und 5,6 mm Höhe ebenfalls wenig Einbauplatz. Werkstoff ist ein Thermoplast mit eingespritzten Messinghülsen. Ein seitlicher Versatz bei der Montage von bis zu ±1,5 mm beeinträchtigt die Messergebnisse nicht, außerdem ist die dem Sensor zugewandte Seite eindeutig beschriftet, was den Einbau ebenfalls vereinfacht.

Präzise Heavy-Duty-Sensoren, robust und mit Welle

Je rauer die Umgebungsbedingungen, desto mehr wird die Technik auf die Probe gestellt. Das technische Highlight unter den robusten Winkelaufnehmern sind die kontaktlosen Winkelsensoren der Baureihen RSX-7900 und RFX-6900, die für harte Umgebungsbedingungen bestens gerüstet sind. Dank widerstandsfähigem Metallgehäuse und vergossener Elektronik erfüllen sie die Anforderungen der Schutzart IP 67 bzw. IP 6k9k und eignen sich auch für mobile Anwendungen mit hohen EMV-Anforderungen.

Bei der Variante RSX-7900 ermöglicht eine stabile Welle mit 13 mm Durchmesser die direkte Anlenkung über einen starken Hebel oder Mitnehmer. Die Heavy-Duty-Sensoren werden für Erfassungsbereiche bis 360° angeboten, mechanisch sind sie voll durchdrehbar. Alle Varianten gibt es wahlweise in ein- oder zweikanaliger Ausführung. Als vollredundante Versionen können sie in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden und erfüllen die Anforderungen gemäß ISO13849 PLd.

Die Sensoren arbeiten an bordnetztauglichen Versorgungsspannungen von 9 bis 34 V. Für den elektrischen Anschluss stehen M12-Steckverbinder bzw. Kabelabgang zur Verfügung. Ein typischer Anwendungsbereich ist beispielsweise die Istwert-Erfassung direkt an der gelenkten Achse bei elektrisch-hydraulischen Lenksystemen. Schlaglöcher, Streusalz und andere Belastungen im Einsatz direkt über der Straße beeinträchtigen die Funktion dieser Sensoren nicht.

Die berührungslose Baureihe RFX-6900 ist bei einem Durchmesser von 69 mm und einer Höhe von lediglich 19 mm äußerst kompakt und lässt sich in der Mechanik von Bau-, Agrar- und Forstmaschinen oder z.B. auch Schiffsrudersteuerungen gut integrieren.

Potentiometrische Wegaufnehmer mit integrierter Elektronik

Beim Einsatz eines potentiometrischen Wegaufnehmers sind eine stabilisierte Versorgung und ein hochohmiger Abgriff notwendig. Deswegen wird in vielen Applikationen ein zusätzlicher Messwertumformer eingesetzt, der auch ein absolutes Ausgangssignal zur Verfügung stellt. Einige der Messwertumformer bieten zudem eine Justier- oder Teach-In-Funktion, um den Verstellbereich anwendungsspezifisch festzulegen. Die Messwertumformer benötigen allerdings zusätzlichen Bauraum und verursachen Mehrkosten.

Mit der neuen Wegaufnehmer-Baureihe TE1 hat Novotechnik nun eine Alternative zu der bereits seit vielen Jahren im Markt eingeführten T-Serie entwickelt. Die auf dem potentiometrischen Messverfahren basierenden Sensoren können mit einer üblichen 24-V-Spannungsquelle versorgt werden. Die integrierte Elektronik liefert direkt ein absolutes Spannungs- oder Stromsignal am Ausgang. Damit bieten sie alle Vorteile eines potentiometrischen Systems in Kombination mit einem Messwertumformer: eine sehr hohe Dynamik bei nahezu unbegrenzter Auflösung.

Die kompakte Bauform mit der beidseitig gelagerten Schubstange und die Ankopplung via Kugelkupplung beim Wegaufnehmer bzw. Tastspitze beim Wegtaster mit integrierter Rückstellfeder wurden von der bewährten T-Serie übernommen. Als elektrische Schnittstelle ist ein Spannungs- oder Stromausgang mit steigender oder fallender Kennlinie möglich. Die Schutzart liegt bei IP 40. Als elektrischer Anschluss kann zwischen einem 3-adrigen, geschirmten Kabel oder einem 3-poligen Rundstecker M8x1 gewählt werden. Durch die Integration der Auswerteelektronik in dem hochdynamischen und hochauflösenden Messsystem bieten sich im Vergleich zu heute am Markt üblichen Produkten weitere Vorteile: Geringer Platzbedarf, einfacheres Handling, es sind keine zusätzlichen Kabel zum Messwertumformer notwendig, das Ausgangssignal kann direkt der Steuerung zugeführt werden und zusätzliche Installationszeiten und -kosten für Messwertumformer fallen weg.

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