Kurzer Weg vom Sensor zur Software
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Kurzer Weg vom Sensor zur Software
Ein neuer triaxialer Sensor namens 356A13 von PCB Piezotronics (Vertrieb: www.synotech.de) eignet sich aufgrund seines Gewichtes und seiner Kantenlänge von nur 6,3 mm (Bild 3) sehr gut für Vibrationsuntersuchungen an CD-Laufwerken, Mobiltelefonen, kompakten Maschinen und Geräten aller Art sowie an anderen kleinen Mechanik- Strukturen. Der integrierte ICPVerstärker realisiert eine Empfindlichkeit von 5 mV/g. Das Ausgangssignal beträgt ±5 V bei einem Gesamt-Messbereich von 1000 g. Das hochflexible Kabel lässt sich durch den kleinen Biegeradius einfach um Bauteile verlegen. Andere Modelle der Serie 356A sind mit Empfindlichkeiten von 10, 50, 100, 500 und 1000 mV/g oder mit reißfestem, integriertem Kabel lieferbar.
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Piezo als Alternative zu DMS
Neben Kraftaufnehmern, die auf Dehnungsmessstreifen-( DMS-)Technologie basieren, werden heute auch immer mehr die piezoelektrischen Sensoren zur Qualitätskontrolle und Prozessoder Maschinensteuerung in der industriellen Produktion eingesetzt. Beide Kraftaufnehmer-Prinzipien weisen unterschiedliche Vorteile auf: Sensoren auf Basis der DMS-Technologie verfügen über eine höhere Linearität und werden bei statischen Messaufgaben eingesetzt. Die piezoelektrischen Kraftaufnehmer eignen sich jedoch auf Grund ihrer kompakten Bauweise besonders zur Installation bei beengten Platzverhältnissen. In schnellen, hochdynamischen Anwendungen oder bei häufig wiederkehrenden mechanischen Vorgängen wie z.B. dem Nieten, Clinchen, Stanzen etc. messen diese Aufnehmer „quasi weglos“ und erreichen einen hohen Frequenzbereich. In diesem Sektor hat die Hottinger-Baldwin Messtechnik GmbH (www.hbm.com) eine ganze Serie neuer piezoelektrischer Kraftaufnehmer entwickelt (Bild 4), die direkt an die Datenerfassungssysteme dieses Herstellers angeschlossen werden können. Alternativ dazu werden auch kompakte Ladungsverstärker mit Spannungsausgang und integriertem Identifikationschip TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) angeboten. Durch letzteres ist eine schnelle und sichere Konfiguration einer aufzubauenden Messkette möglich.
Für berührungslose Temperaturmessungen auf Basis von Infrarot-Sensoren hat Melexis (www.melexis. com) die in TO-39-Gehäusen untergebrachte MLX-90614-Serie konzipiert (Bild 2).
Die Anwendungsbereiche dieser IR-Sensoren, die in einem Umgebungstemperatur- Bereich von –40 bis +125 °C eingesetzt werden können und die Temperatur des „angepeilten“ Objekts im Bereich von –70 bis +380 °C erfassen, sind vielfältig.
Sie reichen vom Automobil-Sektor (Klimaanlagen- oder Motor- und Innentemperatur- Überwachung) über die Temperaturregelung in Gebäuden, geschlossenen Maschinen, Schaltschränken oder Bürogeräten bis hin zur Überwachung in Lager- oder Kühlräumen oder zur Alarmierung bei Hitze und Feuer.
Standardmäßig wird der Sensor, der die Umsetzung des physikalischen Messwertes in pulsbreitenmodulierte Digital-Datentelegramme mit einer internen Auswerteelektronik durchführt, für 3 V und 5 V Versorgungsspannung gefertigt; eine unkomplizierte Anpassung an Versorgungen mit Spannungen zwischen 6 und 24 V ist möglich. Den Messfehler gibt das Datenblatt im Temperaturbereich zwischen 0 und 50 °C mit 0,5 % an, eine Messauflösung bis herab zu 0,02 K ist ebenso realisierbar wie eine hohe Messrate von mehreren Erfassungen pro s.
Am Ausgang steht ein den Temperaturwert repräsentierendes Seriell-Pulsbreiten- Signal zur Verfügung, auch eine Verschaltung in SMB-Buskonfigurationen ist möglich. Vor allem im Automobilsektor sieht der Hersteller einen weiten Einsatzbereich, hier im Wesentlichen bei der Innenraumtemperatur- und Klimaanlagen-Regelung.
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