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

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

TURCK GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Schnittstellenvielfalt, hohe Genauigkeit und Messlängen bis 4250 mm

Eine weitere Neuentwicklung, die auf der Messe vorgestellt wird, ist der magnetostriktive Wegaufnehmer der Baureihe TH1 welcher eine konsequente Weiterentwicklung der Baureihe TMI mit weiter optimierten Daten ist. Der kontaktlose Aufnehmer, der nach dem Novostriktiv-Verfahren arbeitet, wird in Messbereichen bis 4250 mm angeboten. Er erfüllt die Anforderungen der Schutzart IP 67/IP68. Die zulässige Betriebstemperatur beträgt -40 bis +85 °C. Der Sensor arbeitet medienunabhängig und eignet sich auch für den direkten Einbau in Druckzylindern. Er hat nicht nur die Überwachung und Linearisierung der Messwerte bereits integriert, sondern garantiert ein Höchstmaß an Sicherheit und Dynamik bei der Datenübertragung. Die Auflösung ist unabhängig von der Messlänge und beträgt einheitlich 0,001 mm, was gerade bei großen Messwegen entscheidend sein kann.

Besonderer Wert wurde bei der Entwicklung auf die Sicherheit der internen Messwertaufbereitung gelegt sowie auf die Datenausgabe mit einer Wiederholrate von 16 kHz. Der Temperaturkoeffizient des Wegaufnehmers ist, bedingt durch Messverfahren, Bauform und ausgesuchten Materialien, sehr klein. Die hohe mechanische Robustheit in Verbindung mit dem Messverfahren ergibt eine weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber Schock und Vibration. Der berührungslose Ringmagnet garantiert eine simple Montage des Wegmesssystems. Zur Wahl stehen neben analogen Strom- und Spannungsschnittstellen auch Start-Stop-Schnittstellen für bis zu drei Positionsgeber, Synchron-Serielle-Schnittstelle SSI mit 24, 25 oder 26 Bit und die hochdynamische, serielle DyMoS-Schnittstelle mit Datentransferüberwachung. Die Vorteile konventioneller Schnittstellen und Busschnittstellen wurden in dieser DyMoS-Schnittstelle integriert. Zusätzlich zum Positionswert wird bei dieser Schnittstelle auch der aktuelle Geschwindigkeitswert mit übertragen.

Da die Sensoren die Messwerte mit hoher Geschwindigkeit auch unter extremen Bedingungen erfassen und verschleißfrei arbeiten, liefern sie in den unterschiedlichsten industriellen Bereichen und Mobilanwendungen gute Voraussetzungen, z.B. auch beim Präzisionshandling schwerer Teile.

Winkelsensoren für den Einsatz direkt an Motor und Getriebe

Kontaktlose Sensoren, die nach dem Hall-Prinzip arbeiten, haben sich in mobilen Anwendungen mittlerweile etabliert. Ein typisches Beispiel hierfür liefert der redundant ausgeführte Winkelsensor RSC-3200, der einen elektrischen Messbereich von bis zu 360° abdeckt. Bei der Drosselklappenregelung eines 6-Zylinder-Motorrads ist eine Ausführung mit einem Winkelbereich von 106° im Einsatz. Die Messwerte werden als analoges Signal ausgegeben, wobei die absolute Linearität des Sensors bei +/-2 % liegt. Im kompakten Sensorgehäuse sind der Positionsgeber und der 6-polige MQS-Kompaktstecker untergebracht, trotzdem ergeben sich Außenabmessungen von lediglich 48 x 41 x 21 mm. Der MQS-Steckverbinder ist direkt am Gehäuse angespritzt, damit ist eine zuverlässige und weitverbreitete elektrische Schnittstelle vorhanden. Die Elektronik des Sensors ist vollständig vergossen und somit unempfindlich gegenüber Vibrationen und Umwelteinflüssen, die hohen Anforderungen der Schutzklasse IP 6K9K sind erfüllt. Der Sensor ist für den Temperaturbereich von -40 bis +125 °C spezifiziert. Für Anwendungen im Bereich Motoren und Getriebe, die nach hoher Genauigkeit verlangen, ist er damit bestens geeignet. Er wird zudem aufgrund seiner sehr guten EMV-Eigenschaften zur E1-Typgenehmigung angemeldet. Außer im Motorradsegment haben sich auch im Bereich der All Terrain Vehicles (ATV) Anwendungen ergeben.

Detektion der Gangwahlanzeige bei geländegängigen Fahrzeugen

Im praktischen Einsatz bereits vielfach bewährt hat sich auch der berührungslose Winkelgeber RSC-6600, der mit (werksseitig) programmierbaren Messbereichen bis 360° arbeitet. Dieser Sensortyp hat den magnetischen Positionsgeber und einen 3-poligen Kompaktstecker als elektrische Schnittstelle integriert. Sein Anwendungsgebiet reicht von der Detektion der Gangwahlanzeige bei geländegängigen Fahrzeugen über Motorschlittenfahrzeuge bis hin zu marinen Einsatzzwecken. Die Messelektronik des Sensors ist in einem stabilen Kunststoffgehäuse untergebracht und kann mit zwei Befestigungslaschen z.B. direkt am Getriebe montiert werden. Der Sensor ist sehr vibrationsbeständig und in einem weit gefassten Temperaturbereich zwischen -40 °C und +140 °C einsetzbar. Die Schutzart reicht bis IP 67.

Kundenspezifische Entwicklungen.

Trotz der Vielfalt gibt es Applikationen, die sich nicht mit Sensoren „von der Stange“ lösen lassen. Kundenspezifische Lösungen sind deshalb für den Sensorik-Spezialisten ein wichtiges Thema. Als gelungenes Beispiel kann hier der berührungslose Winkelsensor der Serie RSC-3100 gelten, der ebenfalls nach dem Hall-Prinzip arbeitet und ab 2014 zum Standard-Programm gehören wird. Der robuste und sehr variabel einsetzbare Sensor deckt ebenfalls einen Winkelbereich von 360° ab und ist für die Aufnahme einer 8mm D-Welle ausgelegt. Im Sensorgehäuse sind der Positionsgeber des Hall-Sensors und eine 3-polige Steckverbindung integriert. Inklusive der beiden seitlich angebrachten Anschraublaschen ist auch dieser Sensor mit Außenabmessungen von 47 mm Länge, 46 mm Breite und 24 mm Höhe sehr kompakt. Ein großer Temperaturbereich von -30° bis +150 °C und eine vergossene Elektronik macht den Sensor unempfindlich gegen Vibrationen und Medieneinflüsse. Am Ausgang stellt der Sensor den Messwert als digitales PWM-Signal (Puls-Weiten-Modulation) zur Verfügung.

SPS IPC Drives 2013, Halle 4A, Stand 4A-125

* Ellen-Christine Reiff, Dietrich Homburg; Redaktionsbüro Stutensee

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