Ausgabe: disynet Vorlage

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Inklinometer nach Maß

Es gibt viele Neigungssensor-Prinzipien. Welches ist das geeignete?

Bild1: Neigungssensoren die auf verschiedenen Prinzipien basieren

Hierdurch ist es möglich, mit Angaben der Randbedingungen wie Messbereich, Genauigkeit, Wiederholbarkeit, Größe und Temperaturempfindlichkeit zusammen mit dem für das Projekt zur Verfügung stehenden Budget, den passenden Sensor auszusuchen.

Randbedingungen verlangen Sonderlösungen

Oft werden durch die Anwendungen jedoch besondere Anforderungen an den Sensor gestellt, die den Einsatz von Standard- Sensoren nicht gestatten. Hier muss der Sensor bzw. die Auswerteelektronik angepasst werden.

Bild2: MEMS Sensor mit integierter Elektronik

Bild3: Magnetoresistiver Inklinometer

Auf der Internetseite
www.esensors.net
bietet die disynet GmbH ein Sensor-Kompendium, mit vielen Informationen zu Sensoren und deren Funktionsweisen an.

Hans Ajiet Holtkamp

Die Prinzipien auf denen Neigungssensoren basieren sind vielfältig. Jeder Sensor-Typ hat spezielle Eigenschaften, die ihn für bestimmte Messaufgaben qualifizieren. Den optimalen Sensor, der den Anforderungen der Messaufgabe gerecht wird ohne den Kostenrahmen des Kunden zu sprengen, kann ein Hersteller nur dann unvoreingenommen anbieten, wenn er das Herstellungs-Know-how der verschiedenen Neigungssensortypen besitzt.

Autor:
Dipl.-Phys. Hans Ajiet Holtkamp ist Geschäftsführer der disynet GmbH

Genau diesen Weg beschreitet die disynet GmbH: Durch das Herstellungs-Know-how der verschiedenen Neigungssensortypen aus einer Hand und die Möglichkeit kundenspezifische Sensoren zu konzipieren, kann sie den am besten geeigneten Sensor wählen. Zur Wahl stehen MEMS1, magnetoresistive, elektrolytische und Hall-Sensoren aber auch Servo- Inklinometer und Rotationssensoren. Der abgedeckte Messbereich startet mit den Neigungssensoren bei ±1° und endet bei den Rotationssensoren bei mehreren 360° Umdrehungen.

aus einer Vielzahl von Mess-Prinzipien das richtige auswählen

Magnetoresistive Sensoren sind kostengünstig. Sie bieten eine hohe Auflösung und Wiederholbarkeit, sind jedoch Schock empfindlich. MEMS basierte Sensoren sind zweiaxiale Multitalente. Hohen Anforderungen mit Auflösungen kleiner als 0,00005°, geringem Rauschen und hoher Schockfestigkeit bis 6.000g kommt die IMU-Serie nach.

Ausgabe: disynet Vorlage

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Bild4: Rotationssensor für die civile Luftfahrt

Als Beispiel kann der Luft- und Raumfahrtbereich genannt werden, da hier besondere Normen erfüllt werden müssen. In einem speziellen Fall, wurde ein Rotationssensor ohne integrierte Mikrochips hergestellt, der dennoch eine hohe Genauigkeit besitzen sollte.

Manchmal sind redundante Systeme erforderlich. Eine Realisierung wurde mit zwei Sensoren in einem Gehäuse geschafften. Bei Ausfall des einen Sensors übernimmt der zweite Sensor dessen Funktionalität. Diese Redundanz findet sich oft bei Steuerungssystemen im Automobil- und Bahnbereich.

Die häufigste Anpassung besteht in der passenden Wahl der Übertragung der Signale. Ob analoge Spannungs- oder Stromausgänge, digitale Bussysteme, oder auch Telemetrie - Funk, Infrarot oder WLAN -, ein zusätzliches GPS Modul oder auch ein integriertes Speichermedium wie eine SD Karte benötig werden, eine Lösung ist fast immer möglich.

Sensoren nach Maß sind kostengünstig realisierbar

MEMS steht für Micro Electrical Mechanical Systems - auf deutsch auch MST (Mikrosystemtechnik) abgekürzt.
Durch gezieltes Ätzen von mehreren Schichten Silizium und anschliesendem Zusammenkleben dieser Schichten ist es möglich, 3-Dimensionale mechanische Strukturen zu erzeugen. Durch die Kombination dieser mechanischen Strukturen mit in diesen Strukturen erzeugten elektronischen Bauelementen lassen sich Sensoren oder auch komplexe Geräte wie Motoren herstellen.

Bild5: eleltrolytischer Neigungssensor, gehaust

Das solche Sonderlösungen preiswert bleiben, kann durch die Zusammenarbeit mit Universitäten erreicht werden. In den Hochschulen können Diplom- und Doktorarbeiten vergeben werden um neue Entwicklungen zu testen oder sogar neue Konzepte zu entwickeln.

Eine Zusammenarbeit von Industie und Universität macht es möglich!

Um die Vor- und Nachteile der jeweiligen Sensoren herauszufinden, oft reicht es nicht aus - wie die Erfahrung zeigt- sich auf die ausgewiesenen Werte der jeweiligen Datenblätter zu verlassen, da diese mit den unterschiedlichsten Verfahren gewonnen werden.

Eine objektive Bewertung der Sensor und ihrer Kenngrößen lässt sich in Universitäten realisieren. Hier können ohne wirtschaftliche Befangenheit unter gleichen Bedingungen Vergleichstests durchgeführt werden. Erst die Ergebnisse der zahlreichen Testreihen, die erforderlich sind, können schließlich eine praktische Zuordnung der verschiedenen Sensoren zu den verschiedenen Anwendungen führen.

An diesem Punkt kommt der Hersteller der Sensoren ins Spiel. Aufbauend auf die Ergebnisse der Entwicklungen und Untersuchungen der Universität, können dann die Ausgewählten Sensoren auf die Bedürfnisse der Industrie getestet, angepasst und schließlich hergestellt werden.

Bild6: elektrolytischer Neigunssensor (Platinenausfürrung)

Eine Chance für kleinere und Mittelständige Unternehmen

Die disynet GmbH setzt auf die Zusammenarbeit von Firmen und Universitäten in Europa und profitiert von der gewachsenen Infrastruktur und hoch qualifizierten Fachkräften. Im Gegensatz zu dem Trend der 'Global Player' die ihre Entwicklung in Billiglohnländer verlagern und auf Massenproduktion setzen, ist es nur durch diese Form der Zusammenarbeit möglich Qualität zu sichern.

Bild7: Hochpräzise Servoinklinometer

Somit kann kompetent, schnell und kostengünstig auf die besonderen Bedürfnisse der Industrie reagiert werden, insbesondere dann wenn es um kleine Stückzahlen geht.

MADE TO MEASURE

der Slogan der disynet GmbH hat zwei Bedeutungen:

1) Masßgeschneidert
2) Hergestellt um zu Messen

Die kontinuierliche Hingabe zu diesen Prinzipien seit Ihrer Gründung vor 11 Jahren hat disynet zum Synonym für diesen Slogan gemacht."