Hersteller, Lieferanten & Firmen für Beschleunigungssensoren

Beschleunigungsmesser, Accelerometer, Vibrationssensor, Bewegungssensor, Trägheitssensor, Lageerkennungssensor, G-Sensor, Accelerationssensor, Schwingungssensor, Dynamiksensor

Arten von Beschleunigungssensoren

Piezoelektrische Beschleunigungssensoren

Piezoelektrische Beschleunigungssensoren nutzen die Eigenschaft bestimmter Kristalle, bei mechanischer Belastung eine elektrische Ladung zu erzeugen. Diese Sensoren bestehen aus einem piezoelektrischen Material, das bei Schwingungen oder Beschleunigungen eine Spannung erzeugt, proportional zur aufgebrachten Kraft. Die Messung dynamischer Ereignisse, wie Vibrationen in Maschinen, steht im Fokus ihrer Anwendung. In der Industrieautomation ermöglichen sie die Erfassung von Schwingungsverläufen in rotierenden Systemen, etwa in Motoren oder Turbinen. Ihre hohe Empfindlichkeit und schnelle Reaktionszeit machen sie ideal für transienten Belastungen. Die Integration in Steuerungssysteme erfolgt durch kompakte Bauformen und standardisierte Schnittstellen. Herausforderungen bestehen in der Empfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen, die eine präzise Kalibrierung erfordern.

Kapazitive Beschleunigungssensoren

Kapazitive Beschleunigungssensoren basieren auf der Änderung der Kapazität zwischen beweglichen und festen Elektroden. Eine beschleunigungsabhängige Verschiebung einer Masse verändert den Abstand zwischen den Elektroden, was eine messbare Kapazitätsänderung bewirkt. Diese Sensoren zeichnen sich durch eine hohe Genauigkeit bei niedrigen Frequenzen aus und eignen sich für statische sowie dynamische Messungen. In der Industrieautomation finden sie Anwendung in Systemen, die präzise Bewegungsprofile erfassen, etwa in Robotik oder Fahrzeugsteuerungen. Ihre kompakte Bauweise ermöglicht eine nahtlose Integration in beengte Umgebungen. Die Signalverarbeitung erfordert jedoch leistungsstarke Elektronik, um geringfügige Kapazitätsänderungen auszuwerten. Ihre Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen macht sie für anspruchsvolle Einsatzgebiete attraktiv.

MEMS-Beschleunigungssensoren

Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) nutzen winzige mechanische Strukturen, um Beschleunigungen zu detektieren. Diese Sensoren bestehen aus einer beweglichen Masse, die auf Siliziumbasis gefertigt ist und bei Beschleunigung eine Verschiebung erfährt, die meist kapazitiv oder piezoresistiv erfasst wird. Ihre geringe Größe und niedrige Energiekosten machen sie für massenproduzierte Anwendungen geeignet. In der Industrieautomation kommen sie in kompakten Steuerungssystemen zum Einsatz, etwa zur Überwachung von Förderbändern. Die Fertigung in großen Stückzahlen ermöglicht kosteneffiziente Lösungen. Allerdings ist ihre Empfindlichkeit für hochfrequente Schwingungen begrenzt, was den Einsatz in spezifischen Szenarien einschränkt. Dennoch bieten sie eine vielseitige Lösung für die Automatisierung.

Piezoresistive Beschleunigungssensoren

Piezoresistive Beschleunigungssensoren messen die Änderung des elektrischen Widerstands in einem Material, das mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Eine bewegliche Masse verformt piezoresistive Elemente, deren Widerstandsänderung proportional zur Beschleunigung ist. Diese Sensoren eignen sich besonders für Anwendungen, die eine hohe Robustheit erfordern, etwa in rauen Industrieumgebungen. Ihre Fähigkeit, sowohl statische als auch dynamische Beschleunigungen zu erfassen, macht sie vielseitig einsetzbar. In der Industrieautomation überwachen sie Bewegungen in schweren Maschinen oder Fahrzeugen. Die Signalverarbeitung ist vergleichsweise unkompliziert, was die Integration erleichtert. Herausforderungen liegen in der Temperaturempfindlichkeit, die eine Kompensation durch zusätzliche Schaltungen notwendig macht.

Anwendungsbereiche von Beschleunigungssensoren

Beschleunigungssensoren sind in der Industrieautomation unverzichtbar, da sie Bewegungen und Schwingungen präzise erfassen und in steuerbare Signale umwandeln. In der Fertigungsindustrie überwachen sie die Dynamik von Produktionsmaschinen, etwa in Fräsanlagen, wo sie Vibrationen an Werkzeugspindeln analysieren. Ein fiktives Szenario wäre die Integration in eine Montagelinie, wo Sensoren Unwuchten in rotierenden Bauteilen erkennen, um prozesssichere Abläufe zu gewährleisten. Diese präzise Überwachung minimiert Ausfälle und optimiert die Produktionsqualität.

In der Robotik spielen Beschleunigungssensoren eine zentrale Rolle bei der Steuerung von Bewegungsabläufen. Sie erfassen die Dynamik von Roboterarmen, um präzise Positionierungen zu ermöglichen. Beispielsweise könnten sie in einer automatisierten Verpackungslinie die Bewegungen eines Greifers überwachen, um eine gleichbleibende Handhabung von Werkstücken sicherzustellen. Solche maßgeschneiderten Lösungen erhöhen die Effizienz und Sicherheit in automatisierten Prozessen.

In der Bauüberwachung detektieren Beschleunigungssensoren Schwingungen in Strukturen wie Brücken oder Industriehallen. Sie analysieren dynamische Belastungen, etwa durch Verkehrsbewegungen oder Windkräfte, um die Stabilität zu gewährleisten. Ein hypothetisches Beispiel wäre der Einsatz in einer Produktionshalle, wo Sensoren die Schwingungen von Trägern erfassen, um potenzielle Schwachstellen zu identifizieren. Diese nahtlose Integration in Überwachungssysteme ermöglicht eine lückenlose Dokumentation von Belastungsdaten.

In der Automobilindustrie unterstützen Beschleunigungssensoren die Entwicklung und Überwachung von Fahrzeugsystemen. Sie messen die Dynamik von Fahrwerken oder Crash-Szenarien, um die Sicherheit zu optimieren. Ein typisches Szenario wäre ihre Nutzung in einer Fertigungsstraße, wo Sensoren die Bewegungen von Prüfständen analysieren, um die Funktionalität von Bauteilen zu gewährleisten. Solche Anwendungen tragen zur Verbesserung der Fahrzeugqualität bei.

In der Luft- und Raumfahrt finden Beschleunigungssensoren Einsatz in der Überwachung von Flugzeugkomponenten. Sie erfassen Vibrationen in Triebwerken oder Strukturen, um Betriebsparameter zu optimieren. Ein fiktives Beispiel wäre die Integration in eine Drohne, wo Sensoren die Dynamik der Rotoren analysieren, um die Stabilität während des Fluges zu gewährleisten. Diese präzisen Messungen erhöhen die Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Anwendungen.