Smarte Neigungssensoren für mobile Maschinen

Bild: STW Sensor-Technik Wiedemann GmbH

Sensor-Technik Wiedemann hat seine SMX.igs-e Neigungssensoren weiterentwickelt. Sie verfügen nun über eine Inertial-Measurement-Unit-(IMU)-Funktionalität und ermöglichen künftig die Sensordatenfusion mittels Kalman-Filter.

Anhand der IMU-Funktion können auftretende Beschleunigungen und Drehraten in allen drei Raumachsen gemessen und ausgegeben werden. Auf Basis dieser Messwerte erfolgt die Berechnung und Ausgabe ein- bzw. zweidimensionaler Neigungswerte im Bereich 360° oder ±90°. Zur Verbesserung der Messwertstabilität bei dynamischen Einflüssen stehen dem Anwender je nach Sensortyp verschiedene konfigurierbare Filteralgorithmen zur Verfügung. Der Nutzer kann aus verschiedenen Filterarten die für die jeweilige Anwendung optimalen Einstellungen und die bestmögliche Charakteristik auswählen. Neben den klassischen Tiefpassfiltern wie Butterworth und ‚kritisch gedämpft‘ steht nun eine Sensorvariante zur Verfügung, bei der zusätzlich auch ein Kalman-Filter ausgewählt werden kann. Dieser führt die Daten der Beschleunigungen und Drehraten mittels Sensordatenfusion zusammen. Auf Basis dieser Informationen werden die Messwerte berechnet, deren weiterer Verlauf abgeschätzt und korrigiert. Der verwendete Kalman-Filter zeichnet sich durch hohe Dynamik und dennoch sehr gute Dämpfung der parasitären Beschleunigungen aus. Die Dämpfung ist vergleichbar mit dem klassischen Tiefpassfilter, die Signalverzögerung ist jedoch nahezu vernachlässigbar.

Die erfassten Messwerte werden über ein CAN-, CANopen- oder SAE J1939-Interface an nachfolgende Steuerungen weitergegeben. Die aktuelle Version der Sensoren ermöglicht die freie Konfiguration des Messbereichs (±90° oder 360°) als auch des Protokolls auf der Schnittstelle (CAN, CANopen oder SAE1939). Die Inbetriebnahme erfolgt über die STW Software-Toolchain OpenSyde. Vorkonfigurierte Projekte und Dashboards unterstützen eine zügige und komfortable Integration des Sensors in bestehende wie auch neuentwickelte Applikationen.

STW Sensor-Technik Wiedemann GmbH

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