MEMS Inertialsensoren

Sensible Fühler für mehr Sicherheit von Brücken und Windrädern

First Sensor bringt eine neue Generation hochgenauer kapazitiver Silizium-Inertialsensoren auf den Markt, die auf Anwendungen im schnell wachsenden Markt der smarten Bauwerksüberwachung zielen. Die neuen Sensoren bieten die erforderliche Auflösung und geringe Rauschdichte, um Vibrationen oder Neigungsänderungen an Windkraftwerken, Brücken oder Hochhäusern zu erfassen und so Gefährdungen in der Statik oder Substanz frühzeitig auf die Spur zu kommen. Integriert in smarte Lösungen lässt sich so die Sicherheit von Bauwerken im täglichen Betrieb, aber auch nach besonderen Ereignissen wie Stürmen, Erdbeben, große Belastungen oder Veränderungen im Fundamentbereich sehr kosteneffizient gewährleisten. Die Sensoren zur Messung von Neigung, Beschleunigung und Vibration bestehen aus einem nach patentiertem mikromechanischen Verfahren (HARMS, AIM) hergestellten Silizium-Sensorelement in Verbindung mit einer ASIC-Signalverarbeitung in einem hermetisch abgeschlossenen SMD-Gehäuse.

Die Sicherheit von exponierten Bauten wie Brücken oder Windrädern wird heute meist noch aufwendig per Begehung und Inspektion gewährleistet. Mit der Remote-Bauwerksüberwachung mit smarten Sensoren entsteht ein attraktiver Wachstumsmarkt, weil mit diesen Technologien Zustand und Belastungen von Bauten, Brücken oder Windrädern kontinuierlich überwacht und analysiert werden können. Reparaturen oder Sicherheitsmaßnahmen können viel gezielter angeordnet werden, mögliche Risiken nach außergewöhnlichen Belastungen wie Erdbeben, Stürmen oder Erdrutschen besser abgeschätzt werden.

Um diese Aufgaben erfüllen zu können, erreichen die Inertialsensoren von First Sensor je nach Bandbreite Auflösungen von 10 µg bzw. 0,0005° (2 Bogensekunden). Neben Standardmodellen entwickelt First Sensor auch mechanisch und elektrisch auf spezielle Kundenanwendungen angepasste Module. Zur Unterstützung von Projekten und Entwicklern stehen Evaluation-Kits für die einfache und schnelle Auswertung und Konfiguration der Sensoren zur Verfügung.

Patentierte Technik

Die hochgenauen Inertialsensoren von First Sensors erkennen selbst kleinste Lage- oder Beschleunigungsänderungen. Sie bieten nicht nur überlegene Leistungsmerkmale, sondern im Vergleich zu existierenden Lösungen auch ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Die einkristallinen Silizium-Mikrostrukturen mit großem Aspektverhältnis (HARMS) gewährleisten geringste Querempfindlichkeiten, große Signal-Rausch-Abstände und eine hervorragende Temperaturstabilität. Die patentierte AIM-Technologie (Air gap Insulated Microstructures) minimiert zudem parasitäre Kapazitäten durch die Isolation der Komponenten mit einem Luftspalt. Als Neigungssensoren mit Messbereichen von ±30° erreichen die Sensoren dadurch eine Rauschdichte kleiner 0,0004°/√Hz und Auflösungen kleiner 0,0015° bei einer Messfrequenz von 10 Hz. Als Beschleunigungssensoren eingesetzt, bieten die MEMS von First Sensor Messbereiche von ±3 g, ±8 g sowie ±15 g und erreichen eine Rauschdichte kleiner 30 µg/√Hz und Auflösungen kleiner 40 bis 95 µg bei einer Messfrequenz von 10 Hz.

Weitere Informationen zu diesem Produkt finden Sie hier. Im Blog des Herstellers werden Funktion und Präzision der MEMS-Sensoren anschaulich erläutert und es können kostenfreie Webinare angefragt werden.