Neigungssensor für dynamische Anwendungen

Neigungssensor für dynamische Anwendungen

Vibrationen, Schocks, dynamische Bewegungen: Der Einsatzbereich von Nutzfahrzeugen ist geprägt durch eine Vielzahl an Umgebungseinflüssen und Störgrößen. Dennoch müssen mobile Maschinen ein Höchstmaß an Präzision und Zuverlässigkeit erfüllen – und damit auch die Sensoren, die in ihnen verbaut sind. Für die genaue Neigungsmessung in hochdynamischen Systemen stellt Sensorspezialist SIKO den dynamischen Neigungssensor IMS360 vor.

Der dynamische Neigungssensor IMS360 misst präzise die Neigung in dynamischen Applikationen. Im Vergleich zu statischen Neigungssensoren erfasst der IMS360 zusätzlich zu den Neigungswerten auch Beschleunigungen und Drehraten in allen drei Raumachsen. Anwendern steht somit die vollständige Funktionalität einer Inertial Measurement Unit (IMU) zur Verfügung. Durch den integrierten Kalman-Filter können Störgrößen, wie Querbeschleunigungen, Vibrationen und Schocks, aus dem eigentlichen Messsignal gefiltert und die Stabilität der Messwerte deutlich verbessert werden. Neben der Variante mit Kalman-Filter ist der Neigungssensor auch mit den klassischen Tiefpassfiltern „Butterworth“ und „kritisch gedämpft“ erhältlich. Wahlweise kann der IMS360 als 1-Achs-Variante mit einem Messbereich von 0…360° oder als 2-Achs-Variante mit einem Messbereich von je ±90° eingesetzt werden. Ein Pluspunkt: Sowohl die Anzahl der Achsen als auch der Messbereich können nachträglich konfiguriert werden.

Innovativer Sensor-Fusion-Algorithmus

Um jegliche Störgrößen aus dem Neigungssignal zu filtern, sind die integrierten Messsysteme allein nicht ausreichend. Hierfür wird eine intelligente und effiziente Algorithmik benötigt, die durch die Kombination der gesammelten Messdaten ein stabiles Neigungssignal erzeugt. Der IMS360 filtert mithilfe des integrierten Kalman-Filters sowie des innovativen Sensor-Fusion-Algorithmus auf Basis der Beschleunigungs- und Drehratenwerte die Störgrößen aus dem eigentlichen Neigungssignal heraus. Der verwendete Kalman-Filter zeichnet sich dabei durch seine hohe Dynamik und dennoch sehr gute Dämpfung aus. Dadurch erhalten Anwender auch in hochdynamischen Systemen präzise und zuverlässige Neigungswerte.

Entwickelt für den Einsatz in mobilen Maschinen

Ausgestattet mit der SIKO PURE.MOBILE-Technologie ist der Neigungssensor IMS360 bestens für den rauen Einsatz in mobilen Maschinen geeignet. In einem weiten Temperaturbereich von -40 bis +85°C liefert der IMS360 stets genaue Positionswerte. Auch das robuste Gehäuse aus eloxiertem Aluminium bietet viele Vorteile: Neben der Schutzart IP67 erfüllt der IMS360 auch die Schutzart IP6K9K, wodurch auch das Reinigen unter Hochdruck kein Problem für den Sensor darstellt. Des Weiteren ist das Gehäuse gegenüber Salznebel bis zu einem Schärfegrad 4 resistent. Da der Neigungssensor zudem nach den Anforderungen für Nutzfahrzeuge entwickelt wurde, weist er eine hohe EMV-Festigkeit auf. Zusätzlich ist der IMS360 nach der UN ECE R10 getestet und durch die damit einhergehende E1-Zulassung des Kraftfahrt-Bundesamts auch für den Einsatz auf öffentlichen Straßen geeignet.

Einfache Integration in das Gesamtsystem

Um eine einfache Integration in das Gesamtsystem zu ermöglichen, ist der IMS360 wahlweise mit CANopen- oder SAE J1939-Schnittstelle erhältlich. Über das Versenden der Messdaten hinaus können Parameter, wie z. B. Messbereich oder Auflösung, über diese Schnittstellen frei konfiguriert und exakt an die Anforderungen der jeweiligen Applikation angepasst werden. Dies bietet maximale Flexibilität während der Entwicklungsphase und reduziert Integrationsaufwand und Kosten.