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3-2018

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  • Medizinelektronik
  • Medizintechnik
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Sensoren Miniaturisierte

Sensoren Miniaturisierte Sensormodule für raue Umgebungsbedingungen beliebige dreidimensionale Strukturen. LCP zeichnet sich unter den Kunststoffen durch eine äußerst niedrige Feuchtigkeitsaufnahme und bei geeignetem Design des Gesamtsystems auch durch eine sehr geringe Permeation von Flüssig keiten und Gasen aus. Der Einsatz von LCP als Substratmaterial sowie für die Verkapselung erlaubt es, die Module soweit hermetisch zu verkapseln, dass sie insbesondere vor aggressiven Flüssigkeiten und Gasen geschützt sind. Dies wurde durch umfangreiche Tauchtests in verschiedenen Medien nachgewiesen. Miniaturisiertes Modul vor dem Falten Die Dyconex AG hat neue und innovative Methoden entwickelt, um intelligente, hermetisch verkapselte Sensormodule herzustellen - und das mit konventionellen Verfahren so wie sie aus der Leiterplattentechnik und Mikroelektronik bekannt sind. Liquid Crystal Polymer Das Basismaterial besteht aus sehr dünnen, flexiblen Liquid Crystal Polymer (LCP)-Folien, die zu mehrlagigen Sensorschaltungen aufgebaut werden. Neben Kupfer als konventionelles Leiterbahnmaterial können auch Dünnschichtwiderstände aus Konstantan und Titan integriert werden. Des Weiteren können passive und aktive Komponenten in das Mehrlagensystem eingebettet werden, um die Integrationsdichte bei gleichzeitiger Miniaturisierung zu erhöhen. Die thermoplastischen Eigenschaften von LCP erlauben die thermische Umformung der planaren Mehrlagensubstrate in DYCONEX AG mail.dyconex@mst.com www.mst.com/dyconex Gefaltetes Sensormodul Alle Bilder: MST / DYCONEX Lineargeber als SMD-Bauteil POSIC erweitert seine Produkt-Palette mit dem IT5602L: ein Lineargeber als SMD-Bauteil. Auflösung und Maximalgeschwindigkeit sind programmierbar bis 0,04 μm beziehungsweise 10 m/s. Die Ausgangssignale sind A- und B-Pulse in quadratur und einen mit den A- und B-Flanken synchronisierten Index-Puls. Dank dem Wirbelstrom-Messprinzip ist der Encoder unempfindlich gegenüber Magnetfelder und hervorragend geeignet zur Integration in Motoren, Direkt antriebe, Tauchspulen und anderen magnetischen Aktoren. Typische Einsatzgebiete sind Industrie-Automation, Labor-Automation, Medizintechnik, Robotik und Maschinenbau. Der IT3402L Lineargeber, Messstäbe und das dazugehörige Programmier-Tool sind ab Lager lieferbar und können über POSICs Web- Store bestellt werden. POSIC SA www.posic.com 18 meditronic-journal 3/2018

Sensoren Absolutmagnetsensor für Linearmessung mit Fehleranzeige und mit I/O Link Absolutmagnetsensor für Linearmessung mit optischer/elektronischer Fehleranzeige ELGO Electric bietet im Bereich Sensoren eine breite Produktpalette für die berührungslose Längen- und Winkelmessung an. Bei den Absolutmagnetsensoren EMAX/EMAL wurden gleich mehrere Neuerungen realisiert. Bei den Serien EMAX/EMAL handelt es sich um absolute magnetische Längenmesssysteme. Die Sensorik und die erforderliche Auswerte-Elektronik sind in einem kompakten Gehäuse untergebracht. Das Magnetband wird auf eine ebene Grund fläche mit dem mitgelieferten Klebe band aufgeklebt. Dann wird der Sensor montiert. Das Mess system kann bis zu einem Abstand von max. 1,5 mm zum Magnetband montiert werden. Bei reduzierter Messgenauigkeit sind auch 2,0 mm möglich. Neuerungen Eine optische (LED) und eine Signalausgangs-Fehlermeldung zeigen das Überschreiten des max. erlaubten Leseabstands zum Maßstab an. Wenn beispielsweise der Sensor nicht nahe genug am Magnetband angebracht wurde, blinkt eine Warn-LED. Auch wenn sich der Abstand im laufenden Betrieb einmal verändern sollte, meditronic-journal 3/2018 kommt per Fehler-Bit eine Meldung an die Steuerung zusätzlich zur LED-Warnung. So ist der Anwender immer auf der sicheren Seite. Außerdem wurde der Leseabstand zwischen Sensor und Magnetband auf 2 mm erweitert. Trotz der Neuerungen konnte die kompakte Bauform beibehalten werden. Produkteigenschaften von EMAX/EMAL • Absolutmessung Auflösung 0,01 mm • Automatische Erkennung von zu großem Abstand zwischen Sensor und Magnetband (LED- Anzeige) • Für Messlängen bis zu 10 m (EMAX) und bis zu 20 m (EMAL) • Zusätzliche Inkremental- oder Sin/Cos-Signale für dynamische Bewegungssteuerung verfügbar EMAX HI ist ein hochauflösendes magnetisches Messsystem für absolute Positionserfassung in dynamischen Prozessen bis 1 µm und somit bestens für den Einsatz in Linearantrieben geeignet. Produkteigenschaften von EMAX HI • Hochauflösend - bis 1 µm • Verfahrgeschwindigkeit bis zu 10 m/s (schnittstellenabhängig) • Für Messlängen bis zu 8 m • Standard-Schnittstelle: SSI, CANopen (DS406) oder RS442, auf Anfrage: CAN BASIC ELGO oder BISS-C • Zusätzliche inkrementelle Rechtecksignale (A, B) oder analoge Echtzeitsignale Sin/Cos (1 Vss) für dynamische Bewegungssteuerung als Option Funktionsprinzip Basis für alle Sensorsysteme ist ein flexibles Magnetband mit wechselnder Polarisierung als Code. Eine Hallsensorzeile und ein magnetoresistives Widerstandsmessbrückenelement werden über ein mit zwei Spuren beschriebenes Magnetband mit einer Feininterpolations- und einer Absolutspur geführt. Die Absolutspur liefert mit der Sensorzeile einen Absolutwert und die Feininterpolationsspur mit der Interpolations elektronik die hohe Auflösung des Messsystems. Das absolute Messsystem mit einer Auflösung/Wiederholgenauigkeit von 0,01 mm (EMAX/EMAL) bzw. 0,001 mm / (EMAX HI), hat eine Verfahrgeschwindigkeit von 4 m/s und ist mit RS422- SSI-, Profibus- oder CAN open Schnittstelle lieferbar. Neu dazugekommen ist die Schnittstelle I/O Link. Bei der SSI- Variante lässt sich das Datenformat zwischen Binär- und Graycode mittels eines an der Gehäuseoberseite befindenden Drehcodierschalter einstellen. Über einen weiteren Schalter lässt sich die gewünschte max. Messlänge einschalten. Wichtig ist, darauf zu achten, dass für die unterschiedlichen Messlängen verschieden codierte Magnetbänder erforderlich sind. Für die Profibus-Anwendung steht ein separater, preisgünstiger Converter zur Verfügung. Bei der CAN open Variante lässt sich mit dem Schalter der CAN- Identifier im Bereich 1A0 bis 1B5 einstellen. Wählt der Kunde eine vergossene Variante IP67 stehen die Codierschalter und LEDs nicht zur Verfügung – die Einstellungen werden werksseitig vorgenommen. Technische Daten Der Sensor ist für den Temperaturbereich von 0 bis +60 °C ausgelegt. Die Schutzklasse ist IP40 als Option ist IP67 lieferbar. Der Sensor mit Zinkdruckgussgehäuse hat die Abmessungen 78 x 24 x 33 mm, das Anschluss kabel ist Schleppkettentauglich und max. 30 m lang lieferbar. Auch bei der sicheren Bandbefestigung hat sich etwas getan. Zum zusätzlichen Schutz der Magnetband- Enden gegen Verletzung und für eine sichere, zusätzliche Befestigung bietet Elgo Abdeckkappen an (siehe Foto). Die Abdeckkappen gibt es für 10 mm und 20 mm breite Magnetbänder. ELGO Electronic GmbH & Co. KG www.elgo.de 19

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