Geschwindigkeiten

Geschwindigkeitssensoren sind für die genaue Erfassung von Bewegung und Position unerlässlich. Je nach Anforderung und Messobjekt gibt es verschiedene Sensortypen. Einige gängige Verfahren sind

Konfokale Sensoren: Sie messen die Position oder den Weg von Kameramodulen und Oberflächenbeschichtungen. Sie bieten eine hohe Genauigkeit und sind vielseitig einsetzbar.
Lichtbandsensoren: Ideal zur Höhenkontrolle von Schneidwalzen oder zur Werkzeugpositionierung. Sie erfassen die Position von Bauplatten und Waferkerben.
Taktile Sensoren: Perfekt für die Hubmessung bei Press- oder Stanzprozessen. Sie liefern genaue Daten und sind robust.
2D-Profilsensoren: Sie eignen sich für die Positionierung von Bauplatten und ermöglichen die Messung von Oberflächenprofilen.
Darüber hinaus gibt es einfache Geschwindigkeitssensoren, die den zeitlichen Abstand zwischen zwei Sensorsignalen messen und daraus die Geschwindigkeit berechnen. Diese Sensoren werden zur Messdatenerfassung an Datenlogger angeschlossen.

Berücksichtigen Sie die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung, um den am besten geeigneten Sensor auszuwählen. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an einen Messtechnikspezialisten.

Die Geschwindigkeit kann auch indirekt über Beschleunigungssensoren erfasst werden. Dazu wird der Beschleunigungsverlauf über die Zeit integriert, um den Geschwindigkeitsverlauf zu erhalten.

Piezoelektrische Beschleunigungssensoren

Bei dem piezoelektrischen Prinzip wird in einem festen Gehäuse ein piezoelektrisches Material befestigt. Im Inneren des Gehäuses liegen sich zwei Elektrodenflächen gegenüber. Wirkt nun eine Kraft oder eine Beschleunigung quer zu den Flächen auf das Gehäuse kommt es zu einer Ladungsverschiebung. Diese Verschiebung bewirkt eine Spannungsänderung in den Elektrodenflächen, die aufgezeichnet werden kann. Durch Umwandlung der Signale können so unterschiedliche Größen gemessen werden, wie z.B. Druck, Kraft oder Beschleunigungen.

Der schematische Aufbau eines piezoelektrischen Beschleunigungssensors ist in der Abbildung unten dargestellt. Im Wesentlichen besteht der Sensor aus zwei Komponenten:

Piezoelektrisches Material
Seismische Masse

Die seismische Masse ist mit dem piezoelektrischen Material gekoppelt, dass sich als festes Widerlager einstellt. Wird die obere Masse in Schwingungen versetzt, wirkt die Trägheit der Masse als Kraft auf die Scheibe. Da die Kraft sich nach Newton aus Masse mal Beschleunigung zusammensetzt, entsteht durch den piezoelektrischen Effekt eine Ladung, die ins Verhältnis gesetzt werden kann. Dadurch kann die über die Trägheit der Masse und die auf die Flächen wirkende Kraft die Beschleunigungen abgeleitet werden.

Bei den Beschleunigungssensoren mit der IEPE Technologie (Integrated Electronics Piezo Electric) handelt es sich um einen Standard für piezoelektrische Sensoren mit eingebauter Impedanzwandler-Elektronik. Die Technik sorgt dafür, dass das Signal des piezoelektrischen Materials in ein niederimpedantes Spannungssignal umgewandelt wird, dass über die Kabellängen verlustarm übertragen werden kann. Versorgt wird der Sensor dabei über ein einfaches Koaxialkabel, das ermöglicht die Versorgungsspannung und das Sensorsignal über ein Kabel zu übertragen. Dadurch kann auf teure störungsarme Kabel verzichtet werden. Die Sensoren werden mit Konstantstrom betrieben, der im Bereich von 2 bis 20 mA liegt. Die Störempfindlichkeit und die Ausgangsimpedanz steigen an, je kleiner der Speisestrom wird.

Leistungen

Die SKI Ingenieurges. mbH bietet im Bereich der Messung von Geschwindigkeiten folgenden Leistungen:

Prüfsbegleitende und überwachende Tätigkeiten
Aufbau und Kalibrierung von numerischen Modellen zur Nachrechnung
Nachrechnung von Versuchsergebnissen im statischen, dynamischen und transienten Bereich
Beurteilung und Deutung von Messergebnissen, sowie Abgleich von numerisch gestützten Prüfmethoden
Erstellung von Messkonzeptes, -berichten und Gutachten

Geschwindigkeiten