Weg-, Kraft-, Drehzahl-, Drehmoment- & Vibrationssensoren – präzise Zustands- & Prozessüberwachung
Positions-/Wegsensoren, Kraftaufnehmer, Drehzahl-/Drehmomentsensoren sowie Schwingungs-/Vibrationssensoren erfassen mechanische Größen in Maschinenbau, Automatisierung, Energie, Mobilität, Prüfstand und Condition Monitoring. Bauformen von robust IP-geschützten Industriefühlern bis hochgenauen Labor- & Referenzaufnehmern, optional mit Analog- und Digital-Schnittstellen, Diagnose und Kalibrierzertifikat.
Signale & Schnittstellen: mV/V, 4–20 mA, 0–10 V, IEPE/ICP®, TTL/HTL, Quadratur, SSI, CANopen/J1939, IO-Link, Modbus. Zubehör: Montageadapter, Verstärker, Konditionierer, Datenerfassung, Kabel, Magnete/Kupplungen.
ICS Schneider Messtechnik unterstützt bei Auswahl & Auslegung, Montagekonzept, Signalkonditionierung, Kalibrierung (Werks/DAkkS) und Integration in SPS/SCADA/IIoT.
FAQ zu Weg-, Kraft-, Drehzahl-, Drehmoment- & Vibrationssensoren
Antworten zu Messprinzipien, Auswahl, Montage, Genauigkeit, Signalwegen, Kalibrierung und Condition-Monitoring.
Welche Messprinzipien gibt es je Kategorie?
| Kategorie | Typische Prinzipien | Highlights |
|---|---|---|
| Weg/Position | LVDT, Potentiometrisch, Magnetostriktiv, Hall/Magnetband, Optisch (Inkremental/Absolut) | Berührungslos möglich, hohe Auflösung, lange Hübe |
| Kraft | DFG-Dehnungsmessstreifen (S-Beam, C-Beam, Ring, Druck/Zug), Piezo | μV/V-Ausgang, hohe Genauigkeit, Überlastschutz |
| Drehzahl | Induktiv, Hall, Optisch (Reflex/Encoder), Magnetzahn | Robust bis hohe Drehzahlen, große Luftspalte möglich |
| Drehmoment | Rotierend (Telemetrie/Induktiv), Reaktionsmomentsensoren | Inline-Messung, hohe Bandbreite, kupplungsfähig |
| Vibration | IEPE-Beschleunigungsaufnehmer, MEMS, Geschwindigkeitsaufnehmer | CM/CBM, Frequenzanalyse, Lager/Unwucht-Diagnose |
Wie wähle ich den passenden Sensor aus?
Nach Messbereich, Bandbreite/Dynamik, Umgebung (Temperatur, IP, EMV), Genauigkeit/Linearität, Mechanik (Einbauraum, Anschluss), Signal/Schnittstelle und Kalibrierbedarf.
Welche Genauigkeiten sind erreichbar?
Weg: bis ±0,1…0,5 % v. Mw. (LVDT/optisch). Kraft: ±0,03…0,1 % FS (hochwertig). Drehmoment: ±0,05…0,2 % FS. Vibration: abhängig von Frequenzbereich/Sensitivität (typ. ±5 %).
Wie montiere ich Kraftaufnehmer korrekt?
- Plane, parallele Auflageflächen, zentrierte Krafteinleitung.
- Vorspann-/Lastknöpfe, Gelenkköpfe zur Querkräfte-Minimierung.
- Kabelzug entlasten, EMV-gerechte Verlegung.
Was ist beim Drehmomentsensor zu beachten?
Flucht von Wellen, Ausgleichskupplungen gegen Versatz, Überlastschutz, korrekte Telemetrie/Induktiv-Abstand bei rotierenden Systemen, Erdung/Schirmung beachten.
Wie qualifiziere ich Wegsensoren?
Hysterese, Linearität, Temperaturdrift und Spiel/Lagerspiel der Mechanik prüfen; bei LVDT Erregersignal und Signalaufbereitung (Demodulator) passend wählen.
Welche Signalketten sind üblich?
| Sensor | Konditionierung | Ausgang |
|---|---|---|
| mV/V (Kraft/Drehmoment) | Brücken-Verstärker | ±10 V, 4–20 mA, Digitalschnittstelle |
| IEPE (Vibration) | Konstantstrom 2–4 mA | AC-Spannung, FFT/Datenlogger |
| Encoder | Direkt | TTL/HTL, SSI, Quadratur, Z-Spur |
| Hall/Induktiv | Schmitt-Trigger | TTL/HTL, Frequenz proportional zu n |
Wie dimensioniere ich Bandbreite/Sampling?
Abtastrate mindestens 5–10× der höchsten interessierenden Frequenz (Nyquist + Reserven). Für Schwingungen: sinnvoll ≥2,5 kHz bis 25 kHz je Anwendung.
Was sind typische Fehlerquellen?
- Quer-/Biegemomente bei Kraftmessung.
- Dejustierte Kupplung bei Drehmomentsensoren.
- Lose Befestigungen → Resonanzen bei Vibrationssensoren.
- Thermische Drift und fehlende Nullpunkteinstellung.
Wie kalibriere ich mechanische Sensoren?
Kraft/Drehmoment: Gewichte/Hebel bzw. Kalibrierstände mit rückführbarer Referenz; Weg: Messmaschine/Interferometer; Vibration: Schwingerreger (RMS/Hz-Punkte). Intervalle typ. jährlich.
Welche Schutzarten & Materialien sind verfügbar?
Industrieausführungen IP65–IP68, Edelstahl/Alu; Hochtemp-Varianten, Ex/ATEX je nach Modell. Kabel/Stecker passend zur Umgebung wählen.
Wie integriere ich Sensoren ins Leitsystem?
Analog 4–20 mA/0–10 V an SPS, digital via SSI/CANopen/J1939/IO-Link/Modbus. Für Condition Monitoring IEPE-DAQ mit FFT/Order-Analyse.
Was bedeutet IEPE/ICP® bei Beschleunigungsaufnehmern?
Integrierter Vorverstärker wird über Konstantstrom gespeist; liefert AC-Spannung proportional zur Beschleunigung – ideal für lange Leitungen und robuste EMV.
Wie erkenne ich Überlast/Schaden?
Nullpunktverschiebung, erhöhter Hysterese-Fehler, Rauschen oder außergewöhnliche Resonanzen. Nach Ereignissen: As-Found-Kalibrierung durchführen.
Welche Montagehinweise für Vibrationssensoren?
- Gewindebolzen oder Hartkleber statt Magnet für hohe Frequenzen.
- Saubere, plane Auflage, definierte Anzugsmomente.
- Kabel entkoppeln (Triboeffekt vermeiden).
Wie setze ich Sensoren im Condition Monitoring ein?
Messstellen definieren, Grundrauschen/Baseline aufnehmen, Schwellen/Alarme und KPIs (z. B. RMS, Peak, Crest-Factor, Hüllkurve) festlegen; Daten ins CM/SCADA streamen.
Welche Daten gehören in Prüfberichte?
As-Found/As-Left, Messpunkte, Linearität/Hysterese, Temperatur, Rückführkette, Messunsicherheit (k=2), Serien-/Kalibrier-IDs, Zeitstempel.
Unterstützen Sie Auswahl & Inbetriebnahme?
Ja. Wir spezifizieren Sensor/Messkette, liefern Konditionierer/DAQ, erstellen Kalibrierpläne und integrieren die Signale in SPS/SCADA/IIoT.