Sensorik Für alle Neigungen ein sehr feines Gespür

Anbieter zum Thema

Lenord, Bauer & Co. GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Neigungssensoren sind wichtig für den sicheren Betrieb von Baggern oder Kränen. Wie diese Sensoren immer weiter perfektioniert werden, zeigt ein Blick auf die neueste Sensorgeneration im Portfolio des Herstellers Posital.

Neigungssensoren ermitteln die tatsächliche Neigung eines Objekts und geben den Messwert an die Steuerung. Dabei spielt es eine Rolle, ob es sich um stationäre oder mobile Einsätze handelt: Passgenaue Sensoren sorgen für die notwendige Performance. So gibt's etwa bei Posital unter dem Markendach Tiltix ein dicht sortiertes Programm an industriellen Neigungssensoren mit weit über 1.000 Modellen und Varianten, die sich per Online-Produktfinder individuell konfigurieren lassen: von Parametern wie Genauigkeit, Schnittstellen, Schutzart bis hin zur Steckeranbindung.

Hohe Genauigkeit bei stationärem Betrieb

Den Hauptanteil im Tiltix-Programm nehmen seit Jahren statische Neigungssensoren ein. Bestückt mit einem kapazitiven MEMS-Beschleunigungssensor, der berührungslos den Neigungswinkel eines Objekts relativ zur Gravitation ermittelt und über eine elektronische Schnittstelle ausgibt, stehen die statischen Tiltix-Modelle für hohe Genauigkeit bei stationärem Betrieb oder Anwendungen mit langsamen Bewegungsabläufen.

Bildergalerie

Aktuell tauscht Posital im Rahmen eines Relaunchs der statischen Tiltix-Baureihe die MEMS-Sensoren gegen leistungsstärkere Beschleunigungssensoren aus. Verknüpft ist dieser Relaunch mit praktischen Vorteilen für Anwender sowie Anwendungen. „Was wir beim Roll-Out unserer mittlerweile dritten Generation an Neigungssensoren machen, ist mehr als die klassische Modellpflege“, sagt Jörg Paulus, Europa-Chef von Posital. Dabei bleiben Montageflächen, Lochbilder und Schnittstellen identisch zu den Vorgängermodellen. „Kompatibilität war absolutes Muss, um unseren Kunden einen reibungslosen Tausch der Tiltix-Sensoren in vorhandenen Anlagen zu ermöglichen“, ergänzt Paulus.

Aktualisiertes Gehäusekonzept, bessere Performance, mehr Flexibilität

Durch die Kombination aus neuen MEMS-Sensoren, verbesserter Firmware und optimierter Fertigungsprozesse geht eine Tiltix-Serie an den Start, die mit einem aktualisierten Gehäusekonzept, besserer Performance und deutlich mehr Flexibilität aufwartet. Die Neigungssensoren gibt es wahlweise in kosteneffizienten faserverstärkten Kunststoffgehäusen oder in robusten Metallgehäusen. CANopen und analoge Schnittstellen sind sofort verfügbar, während SSI- und Modbus-RTU-Interfaces sukzessive ergänzt werden. Der Relaunch sorgt für Tiltix-Geräte mit höherer Genauigkeit und einem besseren Signal-Rausch-Verhältnis. Die neue MEMS-Technik reduziert die Empfindlichkeit bei Querneigungen und verbessert die Messgenauigkeit auf 0,1 Grad über den gesamten Neigungswinkelbereich.

Zentrales Merkmal der neuen Modelle ist ihre verbesserte Programmierschnittstelle, die es Usern wie Händlern ermöglicht, den Messbereich jedes Geräts passgenau einzustellen: Wahlweise lässt sich jedes Tiltix-Gerät so programmieren, dass es als ein- (0 bis 360°) bzw. zweiachsiger Neigungssensor (90°) oder zweiachsiger Pitch-Roll-Sensor (180°) funktioniert. Speziell Händler werden dies schätzen, da sie so nur eine begrenzte Anzahl von Artikeln bevorraten müssen und dennoch eine vollständige Palette von Messbereichsoptionen anbieten können. Verfügbar ist dieses Feature zunächst für alle neuen Geräte mit CANopen-Schnittstelle, wobei die Programmierbarkeit künftig auch für analoge Schnittstellen bereitgestellt wird.

Dynamisch kompensierte Sensoren

Einen Schritt in Richtung Zukunft machte Posital bereits 2019 mit der Dynamic-Tiltix-Serie. Die dynamisch kompensierten Sensoren eliminierten dank eines dualen Messsystems aus Beschleunigungssensor und Gyroskop die Schwachstelle herkömmlicher Neigungssensoren, bei denen ruckartige Bewegungen und Vibrationen zu einem Verrauschen der ermittelten Signale führen – und damit zu Fehlern bei der Winkel- und Positionsmessung. Das Messsystem, dessen Signale mit einem Posital-eigenen Algorithmus ausgewertet werden, ermöglicht die präzise Bestimmung der tatsächlichen Neigung.

Die für horizontale wie vertikale Montage geeigneten Dynamic-Tiltix-Sensoren messen im Bereich von ±180°. Die Elektronik ist in einem Aluminiumdruckgussgehäuse vergossen, das bis 100 g schockresistent und für Schutzklasse IP69K ausgelegt ist. Die Sensoren erreichen eine statische Genauigkeit von ±0,3°, eine dynamische Genauigkeit im bewegten System von 0,5° und eine Auflösung von 0,01°. Mit CANopen und SAE J1939 bieten sie wichtige Schnittstellen für mobile Maschinen. Prädestiniert sind sie für Heavy-Duty-Applikationen wie in schwerem Baugerät, Baggern oder Betonpumpen.

Was 2019 als Nischenprodukt präsentiert und vom Markt zunächst zögerlich angenommen wurde, hat sich längst zum Bestseller entwickelt, auch dank des Booms bei mobilen Maschinen und selbstfahrenden Fahrzeugen. „Auch wenn wir immer noch Zuwächse bei statischen Sensoren verbuchen, liegen die Wachstumsraten bei der modernen Dynamic-Tiltix-Baureihe um ein Vielfaches höher“, sagt Paulus. „Immer auf dem Posten zu sein, auch bei widrigsten Bedingungen wie Vibration oder heftiger Beschleunigung, ist ein heißes Thema.“

* Tobias Schubert ist Product Officer bei POSITAL in Köln

(ID:48644460)