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Sensordaten erfassen

Messverstärker für DMS-Streifen

Messverstärker ILA mit EtherCAT-Schnittstelle zum Prüfstand.
Messverstärker ILA mit EtherCAT-Schnittstelle zum Prüfstand.
© GTM

Mit dem In-Line-Messverstärker ILA vom Hersteller GTM lassen sich Sensordaten von Dehnungsmessstreifen (DMS) im Feld mit 40 kS/s und über eine Bandbreite von 2 kHz erfassen. Die Anbindung an den Prüfstand erfolgt über EtherCAT.

Der ILA ist ein kompakter, mit 250 g leichter Messwertverstärker im Aluminiumgehäuse mit einem Sensoranschluss. Mit ihm werden Messwerte von Dehnmessstreifen (DMS), Drehmomentsensoren oder Wägezellen dezentral und nah am Sensor erfasst. Verglichen mit einer zentralen Messwerterfassung können bei diesem Ansatz kürzere Messleitungen verwendet werden. Das reduziert Störeinflüsse und vereinfacht den Verkabelungsaufwand.

Der Sensor wird über einen 8-poligen M12-Stecker angeschlossen. Die Stromversorgung des ILA geschieht über die EtherCAT-Schnittstelle durch Power-over-Ethernet (PoE). Das Messsystem kann vollständig mit industriellen RJ45-Kabeln aufgebaut werden. Über einen integrierten Switch lassen sich mehrere ILAs durch Daisy-Chaining verbinden, um mehrere Messkanäle bereitzustellen, ohne dafür zusätzliche Gateways für die Anbindung an das Automatisierungssystem schaffen zu müssen.

Signalwandlung und -aufbereitung

Die Sensorsignale werden über einen 24-bit-Sigma-Delta-Umsetzer gewandelt und im Messverstärker gefiltert (Alias free). Messrate und Bandbreite betragen bis zu 40 kS/s und 2 kHz. Der Temperaturdrift beträgt 0,01 % pro 10 K. Der ILA kann Eingangssignale über einen Bereich von –5 V bis +5 V erfassen. Der Sensor darf maximal 10 m vom Messverstärker entfernt sein (maximale Leitungslänge); die Leitungslänge zwischen zwei Messverstärkern und die mögliche Gesamtleitungslänge eines Strangs hängen von der Anzahl der verwendeten ILAs und der verwendeten Spannungsversorgung ab. Für Mehrkanalanwendungen ist eine Distributed-Clocks-Funktion integriert, über die zwei ILAs auf 1 µs genau synchronisiert werden.

Nachrüsten von Bestandsanlagen

Typische Anwendungsbereich für die Messverstärker sind Prüfstände für die Material- und Werkstoffprüfung, Komponententests sowie die industrielle Qualitäts- und Prozesskontrolle. Die ILA eigenen sich laut Hersteller sowohl für ein schnelles Aufsetzen von neuen Prüfständen als auch zum Nachrüsten von Bestandsanlagen. Optional ist auch eine Montage auf Hutschiene möglich.    

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