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4-2017

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Sensoren Neue,

Sensoren Neue, softwarebasierte Hot Metal Detectoren Proxitron hat die HMD-Produktserie um softwarebasierte Geräte erweitert. Die neuen HMD- 4.0-Geräte sind mit einer komfortablen Softwareschnittstelle ausgestattet, mit der die Sensoren bequem am PC parametriert werden können. Der Kunde kann zwischen vielfältigen Funktionen wählen. Die Ansprechtemperatur kann für jeden Schaltausgang einzeln parametriert werden, unterschiedliche Ansprech- und Abschalttemperaturen sind wählbar oder sprunghafte Temperaturwechsel können zum Schalten des Sensors genutzt werden. Des Weiteren verfügt der Sensor über eine Alarmfunktion. Mit ihrer Hilfe diagnostiziert der HMD 4.0 starke Verschmutzung, eine falsche Ausrichtung oder eine Überschreitung der Betriebstemperatur und informiert darüber. Eine Teach-In-Funktion ermöglicht darüber hinaus die Erkennung der Materialtemperatur und stellt den HMD 4.0 auf die optimale Ansprechtemperatur ein. Weiter Ansprechtemperaturbereich Der HMD 4.0 bewältigt An sprechtemperaturen von 100 bis zu 1.000 °C, erfasst sie automatisch und blendet selbst Störeinflüsse beinahe komplett aus. Die Objekttemperatur kann zwischen 150 und 1.800 °C liegen. Um für die jeweilige Anwendung den perfekt abgestimmten Sensor auszuwählen, werden die Geräte sowohl als Kompaktgerät als auch mit Lichtleitkabel und abgesetzter Elektronik angeboten. Ein umfassendes Zubehörprogramm, beispielsweise Schutzschlauchsysteme, Tubus oder Luftblasvorsatz, runden das Komplettangebot von Proxitron ab. Die neuen Infrarotsensoren erweitern die Einsatzmöglichkeiten der bewährten Proxitron Infrarotsensoren mit Stufenschalter, die ebenfalls zukünftig mit einstellbaren Ansprechtemperaturen von 100 bis zu 1000 °C lieferbar sind. Hot Metal Detectoren (HMD) erfassen die von heißen Materialien emittierte Infrarotstrahlung. Bei Über- oder Unterschreitung einer bestimmten Objekttemperatur (Ansprechtemperatur) liefern sie ein Schaltsignal und sind deshalb auch als Temperaturschalter einsetzbar. Kombiniert mit einer schnellen Ansprechzeit von 0,3 Millisekunden lassen sich so auch sehr schnelle Prozesse in Stahlwerken oder Schmiedebetrieben überwachen. • Proxitron GmbH www.proxitron.de Testequipment für Sensoren Um die elektrischen und elektrooptischen Eigenschaften von Sensoren einerseits in der Entwicklungsphase zu bestimmen andererseits beim bestehenden Produkt zu verifizieren, ist der Einsatz von Sockeln, die den Sensor beschädigungsfrei kontaktieren, unerlässlich. Die Anforderungen bei Sensoren sind vielfältig. Für magnetische Sensoren werden ausschließlich Materialien eingesetzt, die den magnetisch induzierten Strom nicht beeinflussen. Bei optischen Sensoren ist die Zugänglichkeit der Chipoberfläche entscheidend. Ironwood Electronics bietet für diese speziellen Anforderungen anwendungsspezifische Sockel an. Für die Kontaktierung stehen verschiedene Technologien zur Verfügung, die je nach Applikation zum Einsatz kommen. Strukturen bis zu 0,3 mm werden unterstützt. Durch das Window Opening im Deckel wird der Lichteinfall auf die Chipoberfläche optimiert. Die Signalintegrität ist bis zu 40 GHz gewährleistet. Der Temperaturbereich ist von -55 bis +180 °C spezifiziert. • EMC electro mechanical components GmbH info@emc.de www.emc.de 38 PC & Industrie 4/2017

Künstliche Nasen erschnüffeln Gase Unitronic GmbH entwickelt intelligentes Sensormodul USM-VGSA zur Messung und Auswertung von Luftbestandteilen Sensoren Die Unitronic GmbH ist es gelungen, mit einer Art „künstlichen Nase“ die Messung und Auswertung von Gasen zu vereinfachen. Das Unternehmen hat dafür das Sensormodul VGSA (virtueller multifunktionaler Gas-Sensorarray) entwickelt, welches in der Lage ist, mit einem einzigen herkömmlichen Metalloxidsensor eine Vielzahl organischer und anorganischer Verbindungen selektiv zu erkennen. Damit lassen sich die Kosten für die Analyse von Luftbestandteilen deutlich reduzieren. Gase unterscheiden Das „virtuelle multifunktionale Gassensor-Array“ (VGSA) verwendet einen einzigen, kostengünstigen Miniatur-Gassensor auf Basis eines oxidischen Halbleiters, der mithilfe einer innovativen Auswertung die verschiedenen Gase voneinander unterscheiden kann“, beschreibt Abteilungsleiter Eduard Schäfer die Methode. Die Art des Gases ermittelt der Sensor anhand der gasinduzierten Verzerrung periodischer Temperatursprünge. Um die Messgenauigkeit zu steigern, verwendet der USM-VGSA eine intelligente Temperierung, da es für jedes Gas eine optimale Temperaturumgebung gibt, die optimale Messergebnisse liefert. Zusätzlich zu der Temperaturmodulation wertet das Modul die komplexe Leitfähigkeit (Impedanz) des Sensors aus, die ein Gas hervorruft. Hochempfindliches Auswerteverfahren Das Modul nutzt ein spezielles, hochempfindliches Auswertungsverfahren mit innovativen Algorithmen und Techniken. Diese Technologie erzeugt mithilfe eines einzelnen Halbleitersensors mehrere einzelne Sensorsignale und entspricht so quasi einem virtuellen Sensorarray. „Die Funktion der ‚künstlichen Nase’ basiert im Endeffekt auf bestimmten Aspekten, denn jeder wirkt sich aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung unterschiedlich auf das Sensorelement aus“, erläutert Eduard Schäfer. „Das Eindringen der Gase in die sensitive Wirkschicht des Sensors ist bei jedem Gas anders.“ Für die Ermittlung relevanter Ergebnisse wertet der VGSA 48 unterschiedliche Sensor-Einflussgrößen aus und extrahiert diese aus der Sensorschicht. Auf diese Weise entsteht ein virtuelles 48 Sensoren-Array. Einsatzgebiet Die intelligenten Gassensoren finden ihren Einsatz unter anderem in Brandmeldeanlagen zur Detektion von Frühbranderkennung. Das Analyseverfahren erkennt, welches Material gerade brennt und unterstützt die individuelle Erfassung unterschiedlicher Brandarten. Darüber hinaus können sie als Analyse zur gezielten Vorbeugung größerer Schäden bei industriellen Anlagen und im Bereich der Weißen Ware zur Erfassung der Luftqualität eingesetzt werden. Filteranlagenhersteller von industriellen Filteranlagen können davon profitieren, indem ganz gezielt die Gase hinter dem Filter analysiert werden, um den Durchbruch des Filters rechtzeitig zu erkennen. • Unitronic GmbH www.unitronic.de Neue extrem kleine rauscharme Triax-Sensoren Nach drei Jahren Entwicklung mit einem 3-Fuß-Integralkabel, das kann nun die 3493A-Serie, eine mit einem 4-poligen 1/4-28-Steckverbinder Low Noise Variante der erfolgreichen endet. Ein passendes 3133-Serie präsentiert Kabel, welches zugleich kompatibel werden. Die Sensoren dieser Serie mit diversen Dytran-Verlän- sind laut Hersteller die kleinsten gerungskabeln ist, kann optional IEPE Triax Sensoren der Welt. Die geliefert werden. disynet GmbH rundet damit ihr Typische Anwendungen finden Low-Noise-Programm an IEPE- sich bei Schock- und Vibrationstests Beschleunigungssensoren mit sowie Modal- und Struktura- Ultra-Miniatur-Sensoren ab. nalysen an kleinen Strukturen, z.B. Die Sensorreihe wurde für in der Luft-und Raumfahrt- und Räume entwickelt, die für die meisten Satellitentechnik oder an Comsensoren anderen Beschleunigungsputern und mobilen Geräten und nicht zugänglich sind sowie eine Abmessung von nur (±10%) von 1 Hz bis 10 kHz und Bauteilen, Produkt-Antwort Tests, sowie für rauscharme Vibrationsmessung 7,6 x 6,6 x 6 mm und sind daher kann bei -48 bis +107 °C eingesetzt Environmental Stress Screening an sehr kleinen Objekten, für derartige Anwendungen ideal werden. Enthalten sind in Planar- (ESS), HALT/HASS sowie allge- bei der das Gewicht des Sensors geeignet. Scherbauform eingesetzte Piezo- meinen triachsialen Beschleuni- eine große Rolle spielt. Die Die Serie ist in zwei Messbe- Keramikelemente mit integrierter gungsmessungen. neuen Ultra-Miniatur-IEPE-Triaxial- reichen, 500 g und 1000 g, erhältlich IEPE-Elektronik. Integriert wur- Beschleunigungssensoren haben (Empfindlichkeit: 10 mV/g bzw. den diese in ein robustes, leich- • disynet GmbH PC ein & Industrie Gewicht von 4/2017 nur 0,9 Gramm 5 mV/g), hat einen Frequenzgang tes, geschweißtes Titangehäuse www.sensoren.de 39

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