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HEIDENHAIN和LEINE & LINDE在SENSOR+TEST 2019上展示了ESR应变传感器

图片由DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH提供

桥梁、风力涡轮机、起重机和其他类似的大型结构都承受着特别高的载荷。这就是为什么安全运行需要广泛的监控。为此,HEIDENHAIN和LEINE & LINDE在SENSOR+TEST 2019贸易展上推出了一款新的编码器系列:ESR应变传感器提供高精度的数字测量信号,并且特别易于安装。

HEIDENHAIN和LEINE & LINDE的ESR应变传感器为短期、周期性或永久性应变和负载测量提供了新的可能性。这些传感器是一个高度准确,坚固耐用,可重复使用的替代传统系统监测大型结构。电光旋转编码器用于应变测量和数字测量信号的输出,使ESR传感器真正具有创新性。

新应用中的成熟技术

旋转编码器是电机位置和速度测量的工业标准。几十年来,它们一直被用于生产和自动化系统,以及风力涡轮机和电梯。ESR应变传感器采用这种坚固可靠的旋转编码器技术,用于测量两点之间的长度变化。这两个点彼此以200mm的距离连接在被测物体上。一个测量点位于旋转编码器轴轴的正下方,另一个测量点位于连杆的末端。加载的测试对象相对于卸载的连杆(与测试对象平行)的任何长度变化都会导致编码器内的角度变化,用于检测拉伸和压缩运动。

基于所选的几何形状,旋转编码器上的一个增量相当于5 nm的长度变化,或0.025 μ ε的应变。考虑到测量范围为±5000 μ ε,这产生了±200000值的可用分辨率,或超过18位。这大约是使用箔应变计的传统装置所提供的测量数据的五倍。更重要的是,ESR应变传感器在操作过程中不会疲劳,由于其高扫描频率,非常适合在动态应用中测量任务。该旋转编码器具有IP66等级和-40°C至+100°C的允许应用温度,能够很好地保护环境因素,并为室外应用进行了优化设计。由于连杆材料可以根据被测物体中的材料进行选择,ESR应变传感器提供内置的被动温度补偿。当连杆与被测物体具有相同的热膨胀系数时,不测量热应变。

高价值数字数据

由于旋转编码器的高度集成光学扫描技术,ESR应变传感器提供高精度的数字测量信号,具有极低的噪声。传感器的EnDat 2.2数字接口将测量信号传输到后续电子设备,而不会丢失或干扰。它还可以自动提供额外的数据,如应变传感器的环境温度,以及编码器诊断和状态监测的数据。对于数字编码器信号的收集和转换,市场上提供了广泛的后续电子产品。可能的后续电子设备包括直接系统控制、数据记录器或现场总线转换器,用于从多个编码器收集信号,并使其在流线型网络结构中可用。

易于安装和通用部署

特别注意ESR应变传感器的安装速度和工艺可靠性。这就是为什么根据预期用途有各种安装变体:

  • ESR 125和ESR 225作为永久安装的粘合剂粘接变体
  • ESR 325作为一种螺钉紧固的变体,能够快速安装,重复测量相同的测试对象
  • ESR 425通过磁铁安装,用于短期测量和根据需要经常重复使用传感器

如需更多信息,请访问http://www.heidenhain.de