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Inertialsensoren

Lage, Neigung, Beschleunigung – inertiale Sensoren

Für die Automatisierung von Abläufen sind Lagedaten von Objekten unabdingbar, vor allem in anspruchsvollen und mobilen Applikationen. SICK bietet hierfür ein breites Spektrum an Inertialsensoren – sowohl für einfache statische als auch für hochdynamische Anwendungen.

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Neigungssensoren

Berührungslose Neigungsmessung in Präzision

Berührungslose Neigungssensoren mit kapazitiver MEMS-Technologie eignen sich ideal für die Neigungsmessung auf Objekten, die sich langsam oder relativ gleichmäßig bewegen. Die sparsamen Sensoren liefern sowohl bei ein- als auch bei zweidimensionaler Messung besonders präzise und verlässliche Werte.

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Dynamische Neigungssensoren

Präzise und zuverlässige Neigungsmessung in dynamischen Applikationen

Um in mobilen Anwendungen korrekte Neigungswerte zu erhalten, sind Beschleunigungen, Vibrationen und Schocks bestmöglich zu filtern. Ob eindimensionale oder zweidimensionale Messung: Die Kombination aus Beschleunigungssensor und Gyroskop liefert eine stabile Datengrundlage für anspruchsvolle Anwendungen.

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Neigungssensoren
Dynamische Neigungssensoren

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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 2
  • Messbereich: ± 45°
  • Auflösung: ≤ 0,015°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 4...20 mA
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, 1,5 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 2
  • Messbereich: ± 90°
  • Auflösung: ≤ 0,015°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 4...20 mA
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, mit Stecker, M12, 5-polig, 1 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 1
  • Messbereich: 360°
  • Auflösung: ≤ 0,03°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 4...20 mA
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, mit Stecker, M12, 5-polig, 1 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 1
  • Messbereich: 180°
  • Auflösung: ≤ 0,03°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 0...10 V
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, 0,3 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 1
  • Messbereich: 90°
  • Auflösung: ≤ 0,03°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 4...20 mA
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, 10 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 2
  • Messbereich: ± 45°
  • Auflösung: ≤ 0,015°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 0...10 V
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, mit Stecker, M12, 5-polig, 0,3 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 2
  • Messbereich: ± 60°
  • Auflösung: ≤ 0,015°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 0...10 V
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, mit Stecker, M12, 5-polig, 0,3 m
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Neigungssensoren
TMS/TMM22
  • Anzahl der Achsen: 2
  • Messbereich: ± 10°
  • Auflösung: ≤ 0,015°
  • Kommunikationsschnittstelle: Analog / 4...20 mA
  • 0-Set Funktion über Hardware Pin: ja
  • Gehäusematerial: Kunststoff (PA12) glasfaserverstärkt
  • Anschlussart: Leitung, 5-adrig, mit Stecker, M12, 5-polig, 0,3 m
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Vorteile

Einfache Sensorintegration in nahezu jede Umgebung

Inertialsensoren von SICK vereinen Zuverlässigkeit, Leistungsstärke und kompaktes Design. Von stationären Applikationen bis zu mobilen Arbeitsmaschinen: Verschiedene Schnittstellen wie analoge Schnittstellen, CANopen oder SAE J1939 erleichtern die passgenaue Sensorintegration in unterschiedlichste Anwendungen, Maschinendesigns und Systemumgebungen. Alle Schnittstellen lassen sich parametrieren. Zudem bietet SICK für seine Inertialsensoren schockfeste Gehäusevarianten aus Aluminium oder Kunststoff.

Platzsparende Sensoren

Das kompakte Sensordesign ermöglicht eine einfache Integration in Applikationen mit wenig Platz. Der TMS/TMM22 ist lediglich 38,8 mm x 30 mm x 10,4 mm groß. Der TMS/TMM61 ist z. B. in den Gehäusemaßen 68 mm x 36,3 mm x 20,7 mm erhältlich.

Anwendungsspezifische Programmierung

Über die verschiedenen Schnittstellen oder das Handheld-Programmiergerät PGT-12-Pro lassen sich die Sensoren anwendungsspezifisch programmieren.

Einfacher Anschluss an Maschinensteuerungen

Neben gängigen Anschlussarten wie geraden und gewinkelten M12-Steckern sowie offenen Litzen realisiert SICK auf Kundenwunsch auch Sonderanfertigungen.

Robuste Gehäusevarianten

Inertialsensoren von SICK sind in Aluminium- und Kunststoffgehäusen erhältlich. Sie sind hochbelastbar, schützen die Elektronik optimal und eigen sich daher für zahlreiche Applikationsanforderungen.

Unterschiedliche Baugrößen, Schnittstellen und Gehäusevarianten: SICKs Portfolio an Inertialsensoren bietet für nahezu jede Aufgabe und Einbausituation eine passende Lösung.

Präzise Neigungsmessung in allen Dimensionen

Um verlässliche Neigungswerte zu erhalten, sind Störungen durch Vibrationen oder Beschleunigungsbewegungen sicher zu filtern. Hochgenaue kapazitive MEMS-Sensoren arbeiten verschleißfrei. Digitale Filter unterstützen sie beim Ermitteln der korrekten Neigung. Das sorgt dauerhaft für die hohe Auflösung und Genauigkeit der Inertialsensoren. SICK bietet Lösungen mit ein- oder zweiachsigen Messbereichen an.

Ein oder zweiachsige Neigungsermittlung

Inertialsensoren von SICK sind als eindimensionale Lösung mit einem Messbereich von 360° sowie als zweidimensionale Lösung mit ±90° Messumfang verfügbar.

Sichere Störunterdrückung

Performante digitale Filter stabilisieren das Messsignal und sorgen für zuverlässige Neigungswerte, indem die Filter Störungen aus dem Signal herausfiltern. Ein Tiefpassfilter unterdrückt Vibrationen, die eine zuvor definierte Grenzfrequenz überschreiten.

Die innovative MEMS-Technologie und leistungsstarke digitale Filter erzeugen ein verlässliches und stabiles Neigungssignal, das frei von externen Störfaktoren ist.

Robustes Design gegen Staub und Feuchtigkeit

In vielen Anwendungen sind Inertialsensoren rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Hohe Temperaturunterschiede, direkte Sonneneinstrahlung oder Wasser dürfen die Messwertgüte nicht beeinflussen. Daher ist die Elektronik der Inertialsensoren von SICK vollumspritzt oder -vergossen. Parametrierbare digitale Filter sorgen im Betrieb für ein konstantes Ausgangssignal.

Voller Schutz dank gekapselter Elektronik

Damit die Inertialsensoren von SICK maximal zuverlässig sind, ist ihre Elektronik je nach Produktvariante vollumspritzt oder -vergossen. Damit erfüllen die Produkte Kriterien hoher Schutzarten bis IP65, IP66, IP67, IP68 und IP69K.

Für raue Umgebungsbedingungen entwickelt

Inertialsensoren von SICK werden hohen Anforderungen gerecht: Die exzellente Temperaturbeständigkeit und die hervorragende UV-Beständigkeit der Sensoren ermöglichen zahlreiche Applikationen im Außenbereich. Selbst Hochdruckreinigungen in mobilen Anwendungen meistern die robusten Sensoren ausgezeichnet.

Verlässliches Ausgangssignal

Die digitalen Filter der Inertialsensoren lassen sich an die jeweilige Applikation vor Ort anpassen. Beispielsweise lassen sich bestimmte, durch Vibrationen hervorgerufene Frequenzen durch gezielte Parametrierung des Tiefpassfilters ausgleichen. Das Ergebnis: eine bereinigte, stabile Datenbasis.

Ganz gleich wie herausfordernd die Einsatzbedingungen sind – Inertialsensoren von SICK bieten maximale Verfügbarkeit und dauerhafte Präzision.

Sehr hohe Leistung in statischen und dynamischen Anwendungen

Inertialsensoren von SICK spielen in unterschiedlichsten Bereichen ihre Stärken aus. Bei mobilen Anwendungen wie in land- und forstwirtschaftlichen Maschinen, Baumaschinen oder fahrerlosen Transportsystemen sorgen das robuste Sensordesign und der leistungsstarke Algorithmus für Sensorfusion mit umfangreichen Parametriermöglichkeiten für stabile Messwerte. In Applikationen mit langsamen Bewegungen wie bei der Ausrichtung von Solarmodulen, in Lageranwendungen oder in der Kran- und Hebetechnik punkten die klassischen Neigungssensoren mit ihrer verlässlichen MEMS-Technologie und hohen Wirtschaftlichkeit.
Ermittlung der Neigung des Korbs am Hubrettungsfahrzeug Um Personen ruhig und waagerecht transportieren zu können, ermittelt der zweidimensional arbeitende Neigungssensor TMM61 die Neigung des Korbs und gibt diese Information zur Regelung an die übergeordnete Steuerung weiter. Dank der kompensierten Querempfindlichkeit und der parametrierbaren Vibrationsunterdrückung erlaubt der TMM61 eine präzise und zuverlässige Positionierung.
Parabolrinne – Nachführung in CSP-Kraftwerken Bei diesem System wird das Sonnenlicht mithilfe von Parabolspiegeln gebündelt. Das Sonnenlicht trifft parallel zur Symmetrieebene auf den Spiegel, wird entlang der Brennlinie gebündelt und erwärmt einen Wärmeträger wie z. B. Öl. Die Position des Spiegels muss dem Sonnenstand über den Tag hinweg nachgeführt werden, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen. Neigungssensoren melden die tatsächliche Position des Parabolspiegels an die Steuerung. Zur Ausrichtung und Anpassung der Position der Parabolrinne kann ein Neigungssensor eingesetzt werden, der auch unter rauen Umgebungsbedingungen hochgenau funktioniert.
Kippwinkelerfassung an der Eingießmaschine Beim Verbinden von Anodenblock und Träger kommt als „Klebstoff“ flüssiges Gusseisen zum Einsatz. Das Gusseisen wird mit einer Kippvorrichtung aus einem Tiegel in die Zwischenräume zwischen Träger und Anodenblock gegossen. Dazu muss die Neigung der Kippvorrichtung präzise bekannt sein. Der Neigungssensor TMS/TMM88 misst die Neigung der Kippvorrichtung exakt. Das Messen erfolgt ein- oder zweidimensional. Somit kann der Sensor auch Abweichungen in der Neigung quer zur Kippachse erkennen. Durch sein Aluminiumgehäuse mit vollvergossener Elektronik ist der Sensor gegen die rauen Umgebungsbedingungen unempfindlich.
Schiffsneigung messen Mithilfe von Stabilisatoren gelingt es, Seegang größtenteils auszugleichen. Über den Neigungssensor TMS wird die Schiffsneigung registriert, um die Stabilisatoren optimal auszurichten. Damit „liegt“ die Jacht weitestgehend ruhig im Wasser. Dies bringt mehrere positive Effekte mit sich: eine optimale, an den Fahrtwiderstand angepasste Schiffsposition, somit sogar eine Reduktion von Treibstoff, und zudem weniger seekranke Passagiere. Dafür sorgen präzise und robuste Neigungssen-soren von SICK.
Messung der Tablarneigung im vertikalen Lagersystem

Neigungssensoren sorgen im vertikalen Lagersystem für reibungslose Einlagerungen und beugen mechanischen Schäden vor. Die Sensoren messen die Neigung von Tablaren und erkennen deren einseitige und ungleichmäßige Beladung zuverlässig. Weiterer Vorteil: Neigungssensoren lassen sich selbst bei wenig Platz optimal einbauen.

Solarzelle – Nachführung der Photovoltaik

In Solaranlagen melden Neigungssensoren die jeweilige Neigungsposition der Solarmodule an die Steuerung. TMS/TMM22 Neigungssensoren von SICK ermöglichen präzise, berührungslose Neigungsmessung selbst unter rauen Umgebungsbedingungen. Die Sensoren können für ein- oder zweidimensionale Messungen verwendet werden und bieten dank der voll verkapselten Elektronik eine hohe Verfügbarkeit.

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