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5.
Funktionsbeschreibung
5.1.
Messprinzip dynamische Neigungsmessung
Herkömmliche Neigungssensoren messen die Neigung durch Messung der g-Kräfte mit einem
Beschleunigungssensor. Unter statischen Bedingungen ist die Neigungsmessung nach diesem Prinzip genau und
zuverlässig. Die bei fast allen Industriemaschinen vorhandenen Vibrationen oder Bewegungen erzeugen jedoch
unerwünschte g-Kräfte. Diese dynamischen g-Kräfte akkumulieren und überlagern die statischen g-Kräfte, was zu
einem " fehlerhaften" Neigungsausgang führt, der Stör- oder Rauschkomponenten enthält.
In bestimmten Anwendungen kann ein Tiefpassfilter verwendet werden, um den Ausgang zu stabilisieren. Der
Nachteil dieser Filterung ist, dass sie die Reaktionszeit (Latenz) des Neigungssensors deutlich erhöht. In einem
Steuerungssystem führt dies zu einer -Geschwindigkeitsbegrenzung der Bewegungen und zu einer reduzierten
Effizienz der Maschine.
Ein Gyroskop misst die Geschwindigkeit der Rotation. Daher misst es die Neigung in dynamischen Situationen
perfekt, aber in statischen Situationen ist es aufgrund der Bias-Drift unbrauchbar.
Der Dynamische Neigungssensor kombiniert MEMS-Beschleunigungssensor und MEMS-Gyro. Dieses Gerät ist
unbeeinflusst von Vibrationen oder Bewegungen und kann daher den wahren Winkel an der Sensorposition in
Echtzeit messen. Unsere intelligenten Algorithmen (z. B. Kalman-Filterung) innerhalb des Geräts können die
Balance zwischen dem Beschleunigungsmesser-MEMS (bestes Ergebnis in statischen Situationen) und dem
Gyro-MEMS (bestes Ergebnis in dynamischen Situationen) bestimmen.
Abb. 8
– Messprinzip eines dynamischen Neigungssensors
MEMS-Beschleunigungssensor
MEMS-Gyroskop
Algorithmus