Zuverlässige Messergebnisse dank Vektorbildung Wenn es mal nicht gerade geht

Eine hohe Zuverlässigkeit der Messungen in X, Y und Z- Richtung durch Vektorbildung

Bild: A.B.Jödden
19.10.2022

Viele Gebiete verfügen nicht über die – rein geometrischen, weniger optischen – Vorzüge einer betonierten Fläche. Doch auch Hänge, Äcker mit tiefen Furchen und generell unebenes Gelände müssen gepflegt und bewirtschaftet werden. Wenn Fahrzeuge und Werkzeuge bei diesen Arbeiten ausgeglichen werden müssen, um zum Beispiel die Ladefläche gerade zu.

Für Einsätze, bei denen Fahr- oder Werkzeuge ausgeglichen werden müssen, können zweiachsigen Neigungssensoren der KAS2000-Serie verwendet werden. Sie basieren auf einer fortschrittlichen „Bulk Micro Maschined“–Technologie. Die dreidimensionale Struktur besteht aus vier Pendeln aus monokristallinem Silizium, die für eine hohe Zuverlässigkeit die Messungen in X, Y und Z- Richtung durch Vektorbildung durchführen. Durch eine Beschleunigung, Neigung oder Vibration in Messrichtung (Kraft in dieser Richtung wirkend) bewegt sich das Pendel mit der Prüfmasse. Die Bewegung der Prüfmasse wird als Kapazitätsänderung wahrgenommen und gemessen. Das Ausgangssignal (0,5 … 4,5 VDC) ist proportional zur Auslenkung, also zur Beschleunigung. Bei Neigungsmessung ist die Umrechnung von g = 9.81 m/s2 in Winkelgrad eine Sinusfunktion.

Aus dieser Konstruktion resultiert ein langzeitstabiler (<0,03 º/ Jahr), hochauflösender (bis zu 0,008 Prozent über den Messbereich) und stoßfester Sensor (Schockfestigkeit bis zu 20.000 g), welcher die Daten im x-y-z-Koordinatensystem angibt. Eine Gasdämpfung verhindert Überschwingen und störende Resonanzschwingungen. Das Rauschen ist kleiner 15 µg/√Hz oder 0,001 °/√Hz, 0,002 Prozent (/√Hz) (Messbereiche bis ±6g), die Temperaturabhängigkeit (wiederholbar) 0,006 °/ °C oder 0,6 mg/°. Standardmäßig liefert das ASIC, eingebaut in ein kleines, massives Alugehäuse ein stabiles 0,5-4,5 V Ausgangssignal über den Messbereich. Viele Anwendungsmöglichkeiten entstehen durch die Variantenvielfalt.

Optional sind viele Varianten innerhalb der KAS2000-Serie machbar:

  • Variationen in der Messrichtung mit vorliegenden Achsen: x-y, x-z, y-z, x, y, z

  • Variationen im Standardbereich und Dämpfung

  • Kabelvarianten

  • Weitere spezifische Anpassungen in Bezug auf Auswertung, Gehäuse und Anschluss

Weitere denkbare Aufgabengebiete sind somit auch die Positionserfassung eines Baggerarms, einer Baggerschaufel oder Messungen, die für eine optimale Ausrichtung des Bohrkopfes bei Kernbohrungen sorgen. Die Schutznorm IP68 soll so auch bei schwierigen Umweltbedingungen in einem Temperaturbereich zwischen -40 bis +85 °C für präzise Ergebnisse und Langlebigkeit des Sensorsystems sorgen.

Bildergalerie

  • Vier Pendel unterstützen bei präzise
Messungen.

    Vier Pendel unterstützen bei präzise
    Messungen.

    Bild: A.B.Jödden

  • Der KAS2000 verfügt über ein robustes
Alugehäuse.

    Der KAS2000 verfügt über ein robustes
    Alugehäuse.

    Bild: A.B.Jödden

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