Dynamischer Neigungssensor mit einzigartiger Winkelstabilität

Schon mal versucht mithilfe einer Wasserwaage ein Bild waagrecht aufzuhängen? Ja – ist doch easy – die Luftblase der Libelle zeigt an, sobald das Bild gerade hängt. Schon mal versucht den Löffel eines Radladers waagrecht zu steuern während die Maschine beschleunigt, bremst, über einen Schotterweg und durch Schlaglöcher fährt? Nein – die Libelle der Wasserwaage oder auch ein statischer Neigungssensor zeigt hier keinen sinnvollen Wert an! Der neue Neigungssensor IMU F99 von Pepperl+Fuchs liefert für diese dynamischen Anwendungen stabile Neigungswerte, weil externe Störgrößen (z. B. Schlaglöcher) ohne Verzögerung herausgefiltert werden. Die einzigartige Software-Justierung via CAN-Bus liefert darüber hinaus eine Winkelqualität, auch wenn sich das Fahrverhalten von Maschinen stark unterscheidet.

Statische Neigungssensoren kommen schnell an ihre Grenzen, wenn sich Maschinen dynamisch bewegen wie z. B. bei Bau-, Landwirtschafts-, Forstwirtschafts-Maschinen, Windkraftanlagen oder FTS. Dies liegt daran, dass Statische Neigungssensoren eine Winkeländerung anhand der immer gleichgerichteten Erdbeschleunigung ermitteln. Zusätzlich ausgelöste Beschleunigungen, z. B. durch Bremsen oder einem Schlagloch, sind erhebliche Störgrößen, die eine zuverlässige Winkelmessung unmöglich machen.

Der Dynamische Neigungssensor IMU F99 wurde speziell für diesen Einsatz entwickelt. Im Kern werden dabei in allen drei Raumrichtungen sowohl Drehraten als auch Beschleunigungen gemessen und anschließend im intelligenten Algorithmus zu einem Winkelwert fusioniert. Auf diese Weise wird eine stabile Winkelausgabe möglich. Trotzdem zeigt es sich, dass die unterschiedlichen Bewegungsarten von Maschinen eine individuell angepasste Fusionierung der Drehrate und Beschleunigung erfordern. Dazu bietet Pepperl+Fuchs eine einzigarte und User-freundliche Einstellbarkeit, sodass mit einem Gerät Lagemessungen sowohl von einem Radlader, einer Planierraupe, einem Kran usw. möglich werden.

Zusätzlich stellt die IMU F99 parallel zur Winkelausgabe auch die Dreh- und Beschleunigungsraten in jeweils 3 Achsen zur Verfügung. Dadurch ergibt sich eine mannigfaltige Einsetzbarkeit. Zum Beispiel kann mit einem Gerät die Drehgeschwindigkeit von Windkraftanlagen ermittelt werden. Gleichzeitig können auch die Beschleunigungsraten der Rotorblätter überwacht werden, die wiederum Schwankungen unterliegen, sobald eine ungewollte Vereisung sich an den Rotorblättern ablagert. Auf diese Weise wird sowohl die Regelung der Drehgeschwindigkeit, aber auch eine vorausschauende Wartung der Windkraftanlage möglich.