Sensordaten erfassen

Messverstärker ILA für Dehnungsmessstreifen

13. August 2021, 11:21 Uhr | Markus Haller
Messverstärker ILA vom Hersteller GTM.
Messverstärker ILA vom Hersteller GTM.
© GTM

Mit dem In-Line-Amplifier (ILA) von GTM lassen sich Sensordaten von Dehnungsmessstreifen direkt 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, 250 g leichter Messverstärker 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, der ILA selbst versorgt sich über die EtherCAT-Schnittstelle durch Power-over-Ethernet (PoE). Das Messsystem kann vollständig mit industriellen RJ45-Kabeln aufgebaut werden und erreicht Schutzklasse IP67. Über einen integrierten Switch lassen sich mehrere ILAs durch Daisy-Chaining verbinden, um zusätzliche 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 Meter 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 anspruchsvolle Mehrkanalanwendungen ist eine Distributed-Clocks-Funktion integriert, über die zwei ILAs auf 1µs 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 GTM 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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