Presseartikel

ASC präsentiert hochgenaue digitale Sensoren

Auf der Sensor+Test 2019 stellt ASC einen digitalen Sensor der neuen Produktlinie DiSens vor. Der ASC DiSens MD-002 bzw. MD-008 erfasst Messdaten mit hoher Genauigkeit und macht eine externe Messwert-Erfassung überflüssig. Weitere Highlights werden die neue ASC IMU 8 für sehr präzise Positionsbestimmungen und der digitale Neigungssensor ASC TSF-360 mit 360°-Messbereich sein.

Ob in der Gleisüberwachung, in der Navigation von Drohnen, Schiffen und Robotern oder zur Erstellung von Kartenmaterial (mobiles Mapping): Die neue IMU 8 von ASC lässt sich vielseitig einsetzen. Die Inertial Measurement Unit eignet sich dank einer Bias-Stabilität von 0.12°/hr und einem Angular Random Walk von 0,017°/ √Hz bestens für hochgenaue Positionsbestimmungen in zahlreichen Anwendungen. Der kapazitive MEMS-Beschleunigungssensor der IMU ist mit Messbereichen von ±2g bis ±30g erhältlich, bietet eine Amplitudenabweichung von <0,5% FSO und ein Signalrauschen von 7µg/√Hz bei ± 2g Messbereich.

Ebenfalls auf dem Messestand gezeigt werden die neuen digitalen Beschleunigungssensoren ASC DiSens MD-002 und ASC DiSens MD-008. Beim Einsatz dieser triaxialen Sensoren ist eine externe Messdatenerfassung nicht mehr nötig, da die analogen Eingangssignale bereits im Sensor in digitale Ausgangssignale umgewandelt werden. Die Sensoren arbeiten mit den Messbereichen ±2g und ±8g und ermöglichen aufgrund einer niedrigen Rauschdichte von lediglich 25µg/√Hz hochgenaue Messungen. Beide Sensoren eignen sich besonders gut für die Überwachung seismischer Aktivitäten sowie für das Brücken- und Gebäudemonitoring.

Der ASC DiSens MD-002 / MD-008 beinhaltet eine Voll-Lizenz für das umfangreiche Softwarepaket DEWESoft X3, das zahlreiche Erleichterungen für die tägliche Test- und Messarbeit bietet. Die Software überzeugt durch einen breiten Funktionsumfang und verschafft Test- und Messingenieuren einen großen Zeitgewinn. Zudem kann der Anwender mit ihrer Hilfe einfach neue Anwendungen hinzufügen, ohne in zusätzliche Hardware investieren zu müssen. Eine einzige Software erfüllt damit alle Anforderungen von der Aufzeichnung über die Analyse bis hin zum Reporting von Messdaten. Der Lernaufwand für die Einarbeitung ist gering.

Mit dem digitalen Neigungssensor ASC TSF-360 stellt ASC eine weitere innovative Sensorik-Lösung vor: Der TSF-360 bietet im Gegensatz zu herkömmlichen Sensoren dieser Art einen Messbereich von 360°. Er verfügt zudem über eine hohe Auflösung von 0.01°, eine Messgenauigkeit von 0.1° (bei +10 bis +40 °C) sowie eine Messrate von 150 ms und eine Datenübertragungsrate von 250 kbit/s. Bedingt durch das fluidische, kapazitive Messprinzip weist der ASC TSF-360 darüber hinaus eine niedrigere Querneigungsempfindlichkeit als MEMS-basierte Neigungssensoren auf.

Zahlreiche Branchen profitieren von dem neuen Sensor, so z. B. die Automobil-Industrie, die Schifffahrt, die Luftfahrt, der Maschinenbau das Bauwesen und die Solar-Industrie. ASC liefert den Sensor in einem anodisierten Aluminiumgehäuse (IP67) mit digitaler CAN/CANopen-Schnittstelle.

Beschleunigungs-Kalibrierung goes Digital


Die ASC GmbH, die Physikalisch-Technische Bundesanstalt, die PROSE AG und die SPEKTRA GmbH kooperieren bei der gemeinsamen Entwicklung eines neuen Kalibrierscheins

Herkömmliche Kalibrierscheine werden in diesem Jahr ein digitales Pendant bekommen. Um nachzuweisen, dass und wie ein Messgerät kalibriert wurde, können die metrologischen Institute weltweit künftig „Digital Calibration Certificates (DCC)“ verwenden. Die Maschinenlesbarkeit des neuen Kalibrierscheins wird die immer stärker digitalisierten Fertigungs- und Qualitätsüberwachungsprozesse deutlich unterstützen.

Bei der händischen Verwendung der Informationen herkömmlicher Kalibrierscheine existieren viele Fehlerquellen, wie zum Beispiel das inkorrekte Übernehmen von Kalibrierwerten in ein Datenerfassungssystem oder in die Datenauswertung. Neben der Nutzbarmachung der Inhalte des Digitalen Kalibrierscheins spielt auch der Umgang bzw. das Management der Scheine selbst eine wesentliche Rolle. Der DCC liefert hierbei alle nötigen Informationen zum Archivieren, Nachverfolgen, etc. mit. Somit wird durch eine verbesserte Handhabung eine höhere Effizienz erreicht, die sich durch Ressourcen- und Zeiteinsparung bemerkbar macht. Ziel ist es, universelle DCC-Austauschformate im gesamten Bereich der Metrologie zu entwickeln, bei den hier beteiligten Partnern wird die Messgröße „Beschleunigung“ betrachtet.

Im Mittelpunkt stehen dabei insbesondere die von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt im gesetzlich geregelten Bereich und der Qualitätsinfrastruktur angebotenen metrologischen Dienstleistungen sowie die häufig mittelständisch organisierte deutsche Sensor- und Messgeräteindustrie sowie deren Anwender. Der DCC kann deutlich mehr leisten als den Nachweis der metrologischen Rückführung. Da der jetzt entwickelte DCC auf dem international anerkannten und bewährten Austauschformat XML (Extensible Markup Language) beruht, ist er maschinenlesbar und alle Angaben inklusive der numerischen Kalibrierkurven können direkt und automatisiert in alle digital unterstützten Prozesse übernommen werden. Zugleich sorgen kryptografische Signaturen als Sicherungsverfahren dafür, dass der Anspruch an die Integrität und Authentizität eines Kalibrierscheines gewahrt bleibt. Für eine prototypische Implementierung und um erste Erfahrungen bei der Arbeit mit dem DCC zu erhalten, wird im Frühjahr 2019 von den Projektpartnern PROSE, ASC und SPEKTRA zusammen mit der PTB die gesamte Kalibrierkette realisiert (s. Pressebild).

Folgende Aufgaben werden von den einzelnen Partnern übernommen:

Die PROSE AG zeigt als Endanwender auf, welche Daten aus den herkömmlichen Kalibrierscheinen in die hausinternen Prozesse einfließen und welche weiteren Anwendungen von Interesse sind, falls die Handhabung der Kalibrierscheine durch die Digitalisierung vereinfacht werden würde.
Da die ASC GmbH neben der Sensorentwicklung auch Kalibrierleistungen sowohl für DAkkS- als auch Werkskalibrierungen anbietet, wird hier der DCC für den Endkunden erstellt.
Die Herausforderungen hierbei sind die nahtlose Integration der rückführbaren DCCs bis zur PTB einerseits und anderseits die möglichst barrierefreie Weitergabe an den Endkunden. Hierzu müssen die Verschlüsselungs- und Signierprozesse korrekt ablaufen und das gesamte Kalibriersystem auf die Erstellung des DCC eingestellt sein. Um dem Endkunden den DCC nutzbar zu machen, stellt ASC eine dementsprechende Software zur Verfügung.

Ähnlich wie bei der ASC GmbH müssen auch bei der SPEKTRA GmbH die Kommunikationsprozesse und das Erstellen des DCC implementiert und getestet werden. Bei der SPEKTRA GmbH ist es allerdings notwendig, dass mehrere Messnormale zur PTB rückführbar sind und sich somit im DCC wiederfinden müssen.

Die PTB als Initiator des DCC entwickelt zusammen mit den bereits genannten Partnern den DCC für die Messgröße Beschleunigung. Hierzu wird die Datenstruktur in der strukturierten Sprache XML, die von Maschinen verarbeitet werden kann, erstellt und anderen Unternehmen zur Verfügung gestellt. Auf Basis dieser festgelegten Struktur können somit von verschiedenen Anbietern Softwarepakete angeboten werden, die DCCs erstellen und verwalten. Um die Qualität zu gewährleisten, wird es seitens der PTB eine Möglichkeit geben, die erstellten DCCs auf Konformität zu überprüfen, vegleichbar mit der Validierung von HTML-Webseiten durch die Standardisierungsorganisation W3C (World Wide Web Consortium).

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Kompakt, präzise und extrem belastbar


Drehratensensoren von ASC für die Automobil-, Bahntechnik-, Luftfahrt- und Schifffahrt-Industrie

Drehratensensoren sind für die einwandfreie Funktion vieler Anwendungen in der Bahntechnik, Luftfahrt oder Automobil-Industrie unentbehrlich. Sie kommen immer dann zum Einsatz, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit ohne festen Bezugspunkt gemessen werden soll. Bei der ASC GmbH finden Test- und Messingenieure ein breites Sortiment an Gyroskopen, die sich durch eine sehr gute Bias-Stabilität, hohe Schockfestigkeit und weite Messbereiche auszeichnen.

Die Parameter der Drehratensensoren von ASC sprechen für sich: Sie weisen nicht nur eine sehr niedrige Rauschdichte von 0.02°/s/√Hz auf, sondern überzeugen darüber hinaus durch einen geringen Winkelfehler (Angle Random Walk) von lediglich 0.2°/√Hz. Die Gyroskope lassen sich aufgrund ihrer kompakten Bauweise sehr leicht installieren und eignen sich daher für unterschiedlichste Anwendungsgebiete.

In der Automobil-Industrie werden die ASC-Drehratensensoren bereits erfolgreich in Tests eingesetzt, mit denen das Fahrzeugverhalten in Kurven oder beim Anfahren gemessen wird.
Darunter fallen sowohl dynamische Gier- und Rollraten-Messungen als auch Positions- und Bewegungsmessungen sowie Schlupftests. Die ausgezeichnete Bias-Stabilität der Sensoren (9°/hr) und ihre geringe Empfindlichkeit gegenüber Schocks und Vibrationen haben die Test-Ingenieure überzeugt.

In der Bahntechnik sind die Gyroskope aus dem oberbayerischen Pfaffenhofen ebenfalls im Einsatz. Hier ermitteln die Sensoren den Neigungswinkel von Waggons während der Fahrt. Ein weiterer Anwendungsbereich im Schienenverkehr ist die Messung von Geometrie-Fehlern in Gleisbögen. Sowohl in der See- als auch in der Luftfahrt sorgen die Drehratensensoren von ASC zudem für die nötige Stabilität von Schiffen bzw. Flugzeugen, in Häfen garantieren sie eine reibungslose Orientierung fahrerloser Containertransporter.

Die Drehratensensoren von ASC gibt es in einer uniaxialen (ASC 271) und einer triaxialen Ausführung (ASC 273). Beide bieten vorab wählbare Messbereiche von ±75, ±150, ±300 und ±900°/s, eine Schockfestigkeit von 500 g und ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis.

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Für mehr Sicherheit und Effizienz


Hochpräzise Neigungssensoren “Made in Germany” von ASC

Eine extrem hohe Auflösung, große Schockfestigkeit und ein sehr weiter Temperaturbereich: Das sind die wichtigsten Features der Neigungssensoren von ASC. Die Sensoren der ASC TS-Serie messen Neigungen statisch von ±15 oder ±90 Grad sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Sie eignen sich sowohl für die Plattformstabilisierung (z. B. für Antennen) als auch für das Monitoring von Gebäuden (Structural Health Monitoring).

Die hochpräzisen Neigungssensoren mit einer Auflösung von 0,005° werden in einer uniaxialen und einer biaxialen Variante gefertigt – jeweils wahlweise mit Aluminium- oder Edelstahl-Gehäuse. Die Ausführungen mit Edelstahl-Gehäuse besitzen die Schutzklasse IP68 und sind hermetisch dicht, weshalb sie sich besonders für Anwendungen in rauen Umgebungen eignen.

Die ASC TS-Serie hat eine hohe Schockfestigkeit bis 5000gpgk und einen guten Temperaturkoeffizienten vom Offset von 0,02°/°C. Er zeichnet sich darüber hinaus durch eine Offset-Stabilität von 0,1° pro Jahr aus und ist in einem weiten Temperaturbereich von -40 bis +120 °C einsetzbar. Diese Robustheit ermöglicht den Einsatz des Sensors über alle Klimazonen hinweg. ASC liefert die TS-Sensoren ohne Kalibrierung, mit Werkskalibrierung oder auf Wunsch mit DAkkS-Kalibrierung.

Anwendung finden Neigungssensoren nicht nur auf Baustellen, wo sie die Sicherheit von Kranen und Fahrzeugen gewährleisten. Sie ermöglichen auch die Bestimmung der Position von Schiffen und deren Ladung, sorgen auf Solarfeldern für die optimale Ausrichtung der Solarmodule oder in der Automobil-Industrie für die korrekte Achsvermessung an PKW.

ASC fertigt neben den Neigungssensoren auch Inertial Measurement Units (IMU) sowie Drehratensensoren und ist einer der weltweit führenden Hersteller von kapazitiven Beschleunigungssensoren. Die Produktion findet in Deutschland am Standort Pfaffenhofen statt. Viele der Sensoren werden für konkrete Anwendungen maßgefertigt.

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Neuer Technischer Direktor bei ASC

Dr.-Ing. Robert Diemer verantwortet künftig die Forschung & Entwicklung

Die ASC GmbH baut ihr Know-how weiter aus: Seit 1. August leitet Dr.-Ing. Robert Diemer als Technischer Direktor nicht nur die Forschung und Entwicklung, sondern wirkt auch an der strategischen Neuausrichtung der ASC GmbH mit. Er ist in dieser Funktion für die Gestaltung des Produktportfolios mitverantwortlich. Der promovierte Elektro- und Informationsingenieur verfügt zudem über umfangreiche Erfahrungen in der Technologie- und Managementberatung.

Dr.-Ing. Robert Diemer hat umfangreiche Erfahrung sowohl in Forschung und Entwicklung als auch im Innovationsmanagement auf den Gebieten Sensorik, Realzeit-Computersysteme und drahtlose Kommunikation. Er promovierte an der TU München und leitete dort ein Forschungsteam zum Thema „Wireless Body Sensor Networks“. Inhalt der Arbeiten war unter anderem das Energiemanagement mobiler Sensorknoten. Die durch Sensoren erfassten Daten wurden hierbei mittels drahtloser Kommunikation auf mobile Endgeräte übertragen und in selbstentwickelten Apps ausgewertet.

Bei der Münchner Firma deep innovation gmbh war Dr.-Ing. Diemer seit 2012 als Management- und Strategieberater tätig. Er beriet die Unternehmen zum Thema Digitalisierung und digitale Transformation.

„Die Position als Technischer Direktor gibt mir jetzt die Möglichkeit, an der strategischen Ausrichtung des Unternehmens mitzuarbeiten und die bereits eingeleiteten Veränderungsprozesse weiter voran zu bringen“, beschreibt der 42-Jährige seine Motivation, die neue Herausforderung anzunehmen.

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