Sensorik Sensoren ermöglichen Energy Harvesting auf kleinstem Raum

Kompakte Wiegand-Sensoren von Posital garantieren Energy Harvesting auf engstem Raum. Über einen speziell behandelten Draht aus Vicalloy – dem besonderen Wiegand-Draht – nutzen die Sensoren magnetische Impulse aus Drehbewegungen zur komplett autarken Erzeugung von Spannung bzw. Energie.

Anbieter zum Thema

Metrofunk Kabel-Union GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

R+W Antriebselemente GmbH

POSITAL FRABA

Die dabei erzeugten 7 V bzw. 190 nJ genügen laut Posital, um moderne Rotationszähler und die dazu gehörige Elektronik ständig zu aktivieren – und das ohne Batterien und absolut wartungsfrei. Punkten können die kompakten Wiegand-Sensoren überall, wo Rotationen präzise erfasst und gezählt werden müssen.

Klein und einfach zu montieren

Der kleinste Wiegand-Sensor WST hat eine Länge von gerade mal 15 mm und kann daher auch auf sehr kleine Platinen aufgebracht werden. Sämtliche Wiegand-Sensoren sind als SMD-bestückbare Komponenten ausgelegt, was ihre Montage vereinfacht.

Herzstück des Energy-Harvesting-Sensors bildet der speziell konditionierte Wiegand-Draht, der in einem aufwändigen und komplizierten Verfahren gefertigt wird. Der kurze Draht, der sich entlang einer Richtung magnetisiert, ist eingebettet in eine Kupferspule und reagiert auf das Magnetfeld eines rotierenden Permanentmagnets. Kommt es hier zu Positions­ bzw. Richtungswechseln, erzeugt der Draht energiereiche Spannungsimpulse – unmittelbar und unabhängig von der Geschwindigkeit einer Drehbewegung. „Bei dem in den 1970er Jahren von dem US-Amerikaner John Wiegand ausgetüftelten System handelt es sich um echtes Energy Harvesting“, so Jörg Paulus, Deutschland- und Europachef von Posital. „Die Energie kommt aus der Drehbewegung – anders als etwa beim Dynamo auch bei sehr langsamen Bewegungen.“

Produktion an zwei Standorten

Vor wenigen Jahren erfolgte, neben der Übernahme des Knowhow-Fundus aus dem Nachlass von John Wiegand, auch der Aufkauf der kompletten Fertigungsanlagen zur Herstellung und Konditionierung des speziellen Drahtes. Aktuell wird der eigentliche Wiegand-Draht an Posital-Standorten in den USA und in Deutschland produziert. „Mit der parallelen Fertigung garantieren wir eine stabile und zuverlässige Lieferkette“, so Paulus. Die eigentliche Montage der Wiegand-Sensoren erfolgt an den firmeneignen Fertigungsstandorten im polnischen Slubice – der digitalen Fabrik im weltweiten Firmenverbund – und in Malaysia.

„Entscheidend für den Durchbruch des Wiegand-Effekts beim Energy Harvesting war, dass es heute Chips gibt, die mit Low Power arbeiten – also nur wenig Energie brauchen“, so Paulus. „Das gab es früher nicht. Parallel sind auch die Messmethoden bei der aufwändigen Produktion des Drahtes deutlich verbessert worden, wobei wir auch hier künftig noch Luft nach oben sehen.“ (jv)

Drehgeber

Kit-Encoder für Motorfeedback jetzt mit Biss

(ID:45105281)