Neue Sensoren eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten in der Wegmessung

Von Dr.-Ing. Wolfgang Kühnel, helag-electronic gmbh, Nagold
helag-electronic entwickelte eine neue Technologie zum Aufbau von Sensoren für die Wegmessung im Automobil, die klein und leicht und sehr einfach für Messwege zwischen 10 und 200 Millimeter adaptierbar ist.

(industrietreff) - Hatte man im Automobil bisher häufig Drehgeber für die Erfassung von Winkeln, teilweise auch Wegen im Einsatz, so wird heute zunehmend auf eine abgestimmte Entwicklung von Wegsensoren zur dezidierten Erfassung diesbezüglicher Messgrößen fokussiert. Hier haben sich in der Hauptsache die Prinzipien der auf Leiterplattenspulen basierten, induktiven Wechselwirkung gegenüber einem beweglichen Target als auch das Konzept des PLCD (Permanentmagnetic Linear Contactless Displacement-Sensor) etabliert. Lineare Wegsensoren benötigen vom Grundsatz her einen feststehenden Teil, der in der Regel das eigentliche Gehäuse mit Aufnahmen für Messumwandler, Elektronik und Stecker umfasst und einen beweglichen Teil, der die zu messende Linearbewegung umsetzt und ein geeignetes, den sensorischen Teil ansteuerndes Gegenstück aufweist. Eine Vereinfachung dieser Ansteuerung sowie ein in Hinblick auf Robustheit, Dichtigkeit und Montagefreundlichkeit ergonomischer Gesamtaufbau sind allemal wünschenswert. helag-electronic hat diesen Anforderungen nun Rechnung getragen und ein Sensorkonzept entwickelt, das auch im Sinne von Gewicht, flexibler Architektur, geringer Baugröße und letztlich der Kosten ausgesprochen attraktiv ist.
>>Berührungslose Ansteuerung
Die Ansteuerung des Sensors erfolgt vollkommen berührungslos und kann durch unterschiedliche Formen einfacher, metallischer Teile geschehen. Geometrisch können hier Standard-Grundbauformen wie Stäbchen, Plättchen, Streifen oder Drähte zum Einsatz kommen, die wiederum sehr einfach mit dem aktuierenden Teil verbunden werden können. Bevorzugt können diese mit Kunststoff umspritzt oder in entsprechende Kunststoff teile eingelegt werden. Die Dickenabmessungen der Metallteile sind weitestgehend beliebig, die Funktion des Sensors ist bis zu Kantenlängen unter ein Millimeter gewährleistet. Hat das zu erfassende Teil selbst bewegte Metallteile, so können diese auch direkt zur Ansteuerung des Sensors verwendet werden. Hier wird die Applikation dann besonders einfach. Man benötigt am Sensor keinerlei Lagerstellen oder Bereiche, die aufwendig abzudichten wären. Der Sensor kann – vom elektrischen Steckverbinder abgesehen – frei von jeglichen Durchbrüchen und somit völlig hermetisch gekapselt aufgebaut werden. Wie im Bild schematisch dargestellt, hat man üblicherweise einen Betätiger, beispielsweise in Form einer Kunststoffstange, der einen einfachen Metallstreifen trägt, in das Sensormittelloch eintaucht und damit ein Messsignal auslöst. Hier handelt es sich um eine Anwendung mit 40 Millimeter Messweg, das Sensorelement ist dann etwa 50 Millimeter lang. Die Kennlinie des Sensors ist äußerst linear, der mechanische Aufbau aufgrund eines einfach gehaltenen Detektionselements sehr robust. Mithin kann das gesamte Gehäuse bei Bedarf auch komplett vergossen werden. Der Arbeitsbereich erstreckt sich standardmäßig auf -40° bis 130 Grad Celsius, höhere Temperaturen sind bei entsprechender Auslegung der Elektronik realisierbar. Ausgangssignale können in Form von Analogspannung, PWM, PFM, LIN- oder SENT-Bus sowie PSI-5 zur Verfügung gestellt werden.

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Datum: 27.03.2010 - 01:16 Uhr
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