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8-2019

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

Sensoren

Sensoren InGaAs-Bildsensor mit reduzierter 15 µm Pixelgröße FPA640x512_P15-C (BADGER-C) und FPA640x512_P15-TEx (BADGER-Tx) ANDANTA GmbH epost@andanta.de www.andanta.de Der neue VGA (640 x 512)- InGaAs-Bildsensor von Andanta hat gleich nach der Markteinführung große Beachtung bei Nah- Infrarot-Kameraherstellern gefunden und wird nun in Serie produziert. Der Sensor kommt mit einer reduzierten Pixelgröße von 15 µm ( früher 25 µm), welche die gesamte aktive Sensorfläche auf nur 9,6 x 7,68 mm reduziert, identisch mit dem niedrig aufgelösten, ungekühltem Sensor FPA320x256-C. Das erleichtert die Integration des Sensors. Dank der Verwendung einer InGaAs-Planartechnologie mit 53 % Indium-Gehalt wird im Spektral bereich von 0,9 µm bis 1,7 µm eine Quanteneffizienz >70 % erreicht. Die Verwendung von acht Aus gängen mit 18 MHz Pixelrate liefert eine Vollbild-Aus leserate von nominal ≥300 fps und schneller (Anwender berichten hier auch von möglichen 600 fps durch Übertaktung) und von ≥30.000 fps im kleinsten Teilbild von 32 x 4 Pixeln. Der Sensor ist sowohl als ungekühlte, 1- stufig und 2-stufig thermoelektrisch gekühlte Version erhältlich. Badger-C Der ungekühlte FPA640x512_P15-C (Badger-C) verwendet ein einfaches, hermetisches 64 pin Keramik-LCC-Gehäuse mit einer Größe von nur 18 x 18 x 2 mm und einem Sensorgewicht von nur 1,7 g, was ein sehr kompaktes und leichtes Kamera-Design bei geringer Leistungsaufnahme von max. 200 mW ermöglicht, da kein Kühler anzusteuern ist. Kovar-Gehäuse mit thermoelektrischem Kühler Der gleiche InGaAs-Sensor-Chip wird auch in ein Kovar-Gehäuse mit 1-stufigem (FPA640x512_P15-TE1 = Badger-T1) oder 2-stufigem (FPA640x512_P15-TE2 = Badger-T2) thermoelektrischen Kühler integriert. Dafür wird ein hermetisches 28-pin Metal Shrink Dual Inline Package (SDIP) Gehäuse mit einem Pin- Rastermaß von 1,78 mm, einer Größe von nur 36,1 x 25,4 x 6,3 mm (ohne Pins) und einem Sensorgewicht von nur 17 g verwendet. Im 2-stufig gekühlten Sensor gehäuse liegt der Chip bei gleichen Gehäusemaßen etwas höher. Bessere Anpassung Um den Sensor besser an eine bestehende Temperatur-Regelung anzupassen, kann der Anwender jetzt zwischen einer Kühler-Variante mit hoher Kühlerspannung oder mit hohem Kühlerstrom (verschiedene Kühler-Widerstände) wählen. Ebenfalls wählbar sind jetzt zwei verschiedene Optionen des integrierten Ausleseschaltkreises, welche sich für die drei jeweils möglichen Sensor-Verstärkungseinstellungen hauptsächlich hinsichtlich der Konversions-Effizienz in µV/e- und der Ladungsträgerkapazität in e- voneinander unterscheiden. Die 2-stufig gekühlte Variante ist nun auch mit erweitertem Spektralbereich von 1,2 µm bis 2,2 µm erhältlich. Das alles ermöglicht dem Anwender eine hohe Flexibilität bei der Anpassung des Bildsensors bzw. der Kamera an die Zielanwendung. Zur Halterung der Sensoren kann Andanta auf Anfrage passende Sensorsockel empfehlen. ◄ Neue Mikro-Winkelsensoren mit Hall-Effekt in drei Varianten Variohm EuroSensor Ltd. (Deutschland) www.variohm.de Variohm EuroSensor hat eine neue Reihe miniaturisierter und vielfältig konfigurierbarer Winkelsensoren mit redundantem Ausgang unter der Typenbezeichnung Euro-CMR-X vorgestellt. Die Euro-CMR-x Reihe besteht aus drei neuen Modellen: Euro-CMRS, Euro-CMRT und Euro-CMRK. Die Bauformen unterscheiden sich durch ihre Gehäuse und die Montage konzepte. Standard-Messbereich 360° Allen gemeinsam ist das Hall- Sensor element mit einem Standard- Messbereich von 360°. Für OEMs sind spezifisch definierte Messbereiche ebenfalls erhältlich. Ausgangssignale im Format ratiometrisch oder im Format PWM (pulsweitenmoduliert) sind bei Bestellung wählbar. Auch die beiden (redundanten) Ausgänge sind als gleichläufig oder gegenläufig konfigurierbar. Durch die vielen Optionen wird ein extrem breites Spektrum von Einsatzmöglichkeiten erreicht. Dazu kommt der große Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C (kurfristig bis 150 °C), durchgängig Schutzart IP68 und hohe Vibrationsfestigkeit. Unterschiede zeigen die einzelnen Baureihen der Winkelsensoren in der mechanischen Ausführung. 26 PC & Industrie 8/2019

Sensoren Neue Weg- und Winkelpositionssensoren Effiziente Sensorlösungen dank Baukasten-System und Schutz gemäß IP68 für raue Umfeldbedingungen ZF Friedrichshafen AG www.switches-sensors.zf.com Mit der neuen Generation Weg- und Winkelpositionssensoren geht ZF neue Wege in Sachen Effizienz. Basierend auf einem Baukasten wird der Sensor als ANG-Version zur Winkelpositionserkennung oder als LIN-Version zur Wegpositionserkennung angeboten. Neue Anwendungsbereiche Während die ANG-Baureihe das bereits bestehende Sortiment an Winkelsensoren ergänzt, erschließen sich für ZF-Kunden mit der LIN- Baureihe ganz neue Anwendungsbereiche. Die Sensoren sind unter anderem in Anwendungen wie Hydraulikventilen, Hydrauliksteuerungen, Elektroantrieben, pneumatischen Steuerungen, in der Gangwahl- oder Schaltpositionserkennung, Hebe- und Fahrhöhen-Positionserkennung, Drosselventil- und Pedalwegerfassung, der Lenkradstellungsdetektion oder als kontaktlose Alternative für Encoder einsetzbar. Kompakt mit Schutzklasse IP68 Mit einer Schutzklassifizierung gemäß IP68 sind die Sensoren auch unter raue Umfeldbedingungen einsetzbar. Sie erfüllen die industriellen und automobilen Prüfrichtlinien hinsichtlich EMC/EMI/ESD und bieten eine Signalauflösung von 12 Bit. Dank der sehr kompakten Einbaumaße benötigen die Sensoren der ANG- und LIN-Baureihen weniger Platz als herkömmliche Sensoren mit ähnlicher Leistung. Die geringe Einbauhöhe von nur 6,5 mm macht das Bauteil zu einer extrem platzsparenden Alternative im Bereich der Weg- und Winkel Sensorik. Hohe Fehlerfreiheit Während der Wegsensor der LIN-Baureihe einen Messbereich von 45 mm erfassen kann, glänzt der ANG Winkelsensor durch einen programmierbaren Messbereich von 0 bis 360 Grad. Beide Sensoren sind dank Einsatz hoch wertigster Technik mit einer gesamten Fehlerfreiheit von ±2 % sowie einer Linearität des Ausgangssignals von ±1 % höchst effizient. Der Winkel-/ Messbereich, die Neigung und das PWM-Signal können nach Rücksprache frei programmiert werden und somit auf die Kundenapplikation passend eingestellt werden. Durch das Fehlen einer mechanischen Verbindung vom Sensor zum Magneten gibt es keinen Verschleiß und keine Gefahr von Blockierungen. Kontaktfreie Positionssensoren Die beiden Sensoren der LIN- und ANG-Serie sind kontaktfreie Positionssensoren mit einem bzw. zwei unabhängigen Ausgangssignalen. Sie arbeiten auf Basis der Hall-Effekt Technologie, bei welcher Magnetfelder mithilfe von Dauermagneten erzeugt werden. Diese liefern eine linear verändertes Ausgangssignal (ratiometrisch zur Eingangsspannung), welche der linearen Verschiebung des Stellmagneten entspricht. Der LIN-Wegsensor wird mit einem passenden Stellmagneten geliefert, der speziell auf den Sensor eingemessen wurde und so die optimale Funktion gewährleistet. Beide Sensoren sind RoHS-konform und für Anwendung mit größerem Luftspalt geeignet. ◄ Wählbarer Messabstand Der Typ Euro-CMRK ist für berührungslose Winkelmessungen vorgesehen. Darauf abgestimmte Steuer- Magnete sind standardmäßig sowie kundenspezifisch lieferbar. Damit ist auch der erreichbare Messabstand wählbar. Der Standard-Montageflansch der Typen Euro-CMRK hat einen Teilkreisdurchmesser von nur 16 mm. Mit dem gleichen Flansch sind die Winkelsensoren vom Typ Euro-CMRS ausgerüstet, die aber mit einer 4-mm-Drehachse ausgestattet sind. Noch kleiner baut der Typ Euro-CMRT. Dieser Mikro- Winkelsensor wird per M8-Gewinde montiert und arbeitet mit einem Achsdurchmesser von lediglich 3,175 mm. Miniaturisierte Applikationen Die Mikro-Winkelsensoren der Serie Euro-CMR-X sind eigens für den Einsatz in miniaturisierten Applikationen in schwieriger Umgebung oder generell engen Platzverhältnissen entwickelt worden. Die neuen Miniatur-Winkelsensoren eröffnen neue Möglichkeiten in der Applikation. Zusätzlich bietet die Option der seriellen kundenspezifischen Anpassung mehr Spielräume für Hersteller. PC & Industrie 8/2019 27

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel