Standard-Drehratensensoren

Standard-Drehratensensoren – Präzise Messung von Winkelgeschwindigkeit und Rotation

Kreiselsensoren werden auch als Gyroskope bezeichnet und dienen zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit (°/s) (oder Rotation, Winkelgeschwindigkeit), ohne dass ein fester Bezugspunkt erforderlich oder vorhanden ist. Dies unterscheidet Gyros von anderen Sensoren, die die Rotation messen, wie z. B. Rotationssensoren. Dank modernster Silizium-MEMS-Sensortechnologie ermöglichen unsere Kreisel die Messung der Rotationsgeschwindigkeit auch unter rauen Bedingungen und hohen Temperaturen. 

Diese Sensoren werden in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, darunter Industrieautomation, Fahrzeugtechnik, Robotik, Navigation sowie Test- und Prüftechnik. Sie liefern wichtige Daten zur Stabilisierung, Positionserfassung und Bewegungsanalyse und sind ein zentraler Bestandteil moderner Mess-, Steuer- und Navigationssysteme. Standard-Drehratensensoren bieten eine zuverlässige und kosteneffiziente Lösung für Anwendungen, bei denen eine präzise und stabile Erfassung von Rotationsbewegungen erforderlich ist.

Zusätzlich zu unseren Standard-Gyroskop-Sensoren bieten wir auch:

• Hochpräzise Gyroskop-Sensoren: Gyroskope mit 1, 2 oder 3 Achsen für den Einsatz in der Luftfahrt-, Eisenbahn- und Automobilindustrie, mit ausgezeichneter Stabilität und geringem Geräuschpegel. Messbereich zwischen 25°/s und 900°/s
• Inertiale Systeme: IMU-Messplattformen (Inertial Measurement Unit) mit drei Beschleunigungs- und drei Gyroskopsensoren, für Navigationsanwendungen. Messbereich zwischen ±75 °/s und ±900 °/s.
• Embedded Gyroscope-Sensoren: für die direkte Systemintegration - platzsparend, robust und kostensparend. Messbereich zwischen ±25 °/s und ±900 °/s.

Funktionsweise von Standard-Drehratensensoren (Gyroskopen)

Drehratensensoren messen die Winkelgeschwindigkeit auf Basis physikalischer Effekte wie dem Coriolis-Prinzip. In vielen modernen Sensoren – insbesondere MEMS-basierten Gyroskopen – wird eine schwingende Struktur verwendet.

Wenn sich der Sensor dreht, wirkt die Corioliskraft auf diese Struktur, wodurch sich ihre Bewegung verändert. Diese Veränderung wird erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das proportional zur Drehrate ist. In unseren Gyroskopsensoren verwenden wir einen vibrierenden oder resonierenden Ring, der in einem DRIE-Verfahren (Deep Reactive Ion Etching) aus Silizium hergestellt wird. Der Ring ist an acht Paaren von symmetrischen Speichen aufgehängt. Das Massen-Silizium-Ätzverfahren und das einzigartige, patentierte Ringdesign bieten spezifische geometrische Eigenschaften mit engen Toleranzen für präzisen Ausgleich und thermische Stabilität.

Je nach Sensor können folgende Eigenschaften gemessen werden:

• Winkelgeschwindigkeit (z. B. °/s oder rad/s)
• Rotationsrichtung
• Bewegungsänderungen in einer oder mehreren Achsen

Moderne Drehratensensoren sind häufig als einachsige oder mehrachsige Systeme verfügbar und lassen sich problemlos in bestehende Mess- oder Steuerungssysteme integrieren.

Vorteile von Standard-Drehratensensoren

• Präzise Erfassung von Rotationsbewegungen
  Zuverlässige Messung von Winkelgeschwindigkeiten in verschiedenen Anwendungen.
• Kompakte Bauweise
  Moderne Sensoren sind klein, leicht und einfach integrierbar.
• Hohe Zuverlässigkeit und Stabilität
  Geeignet für kontinuierliche Messungen in industriellen Umgebungen.
• Kosteneffiziente Standardlösungen
  Ideal für Anwendungen, bei denen bewährte und wirtschaftliche Sensorik gefragt ist.
• Flexible Integration
  Verschiedene Ausgangssignale und Schnittstellen ermöglichen eine einfache Einbindung in Systeme.

Typische Anwendungen

Standard-Drehratensensoren werden in zahlreichen Branchen und Anwendungen eingesetzt:

• Stabilisierung und Navigation von Fahrzeugen
• Robotik und autonome Systeme
• Industrieautomation und Maschinensteuerung
• Plattform- und Lageregelung
• Test- und Prüftechnik
• Bewegungsanalyse und Tracking
• Luft- und Raumfahrtanwendungen
• Medizintechnik und Assistenzsysteme

Wie wählt man den richtigen Drehratensensor aus?

Die Auswahl eines geeigneten Sensors hängt von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.

• Messbereich (Drehrate)
  Je nach Anwendung werden Sensoren für niedrige oder hohe Rotationsgeschwindigkeiten benötigt.
• Genauigkeit und Driftverhalten
  Für präzise Anwendungen ist eine geringe Drift entscheidend.
• Anzahl der Messachsen
  Ein- oder mehrachsige Sensoren werden je nach Anwendung eingesetzt.
• Frequenzbereich und Dynamik
  Der Sensor sollte zur Dynamik der Bewegung passen.
• Schnittstellen und Integration
  Analoge oder digitale Ausgänge müssen mit dem Zielsystem kompatibel sein.

Die Experten von Althen Sensors & Controls unterstützen Sie gerne bei der Auswahl des passenden Drehratensensors für Ihre Anwendung. Kontaktieren Sie uns!