Elke hoek onder controle

Inclinatiesensoren voor één of twee assen

Recht overeind blijven staan is iets dat voor menige mechanische constructie op gaat. Neem bijvoorbeeld een hijskraan of een vorkheftruck. Deze werktuigen kunnen alleen goed hun werk doen als ze niet omvallen. Sensoren die de inclinatie meten en op tijd aan de bel trekken als er iets dreigt mis te gaan, moeten voor veiligheid zorgen. Maar welke sensoren zijn daarvoor geschikt? Een mogelijke kandidaat is misschien te vinden in het leveringsprogramma van de Duitse firma Gemac. Zij maken een aantal verschillende sensoren die allemaal de inclinatie (of ook wel de hoek ten opzichte van de horizon) kunnen meten.

Voor het bepalen of iets wel recht staat, heb je natuurlijk het beroemde timmermansoog, maar dat is zo lastig op een meet en regelsysteem aan te sluiten. Beter is het om een elektronische oplossing te zoeken, bijvoorbeeld een potentiometer met daaraan gekoppeld een soort schietlood. Deze zelf te maken sensor kan afhankelijk van de nauwkeurigheid van de potentiometer een goede indruk geven van de hoek, maar is lang niet voor elke toepassing te gebruiken. Zodra het object namelijk beweegt, zal het schietlood als slinger gaan werken en is elk meetresultaat ongeldig. Met het voorgaande voorbeeld hebben we meteen een belangrijke factor te pakken die de keuze van de te gebruiken sensor bepaalt. Een goede inclinatiesensor meet snel en betrouwbaar de hoek, onafhankelijk van trillingen of bewegingen van het object. Alleen dan is de sensor te gebruiken in toepassingen waarbij er sprake is van andere bewegingen dan alleen het veranderen van de hoek van het te meten object.

Eén of twee assen
Om te bepalen of een object recht overeind staat, moet er natuurlijk in twee richtingen gekeken worden. Verdraaiing kan namelijk van voor naar achteren en van links naar rechts. Dit wil dus zeggen dat er over twee assen gemeten moet worden. Hiervoor kunnen natuurlijk twee sensoren gebruikt worden die elk een hoek van 360° kunnen meten, maar in veel gevallen is de hoek van 360° veel te veel. Bij de eerder genoemde voorbeelden van de hijskraan of de vorkheftruck is dat bijvoorbeeld het geval. Hier is een hoek van 180° al meer dan voldoende (eigenlijk is dit al te veel en moet een verandering van een paar graden al nauwkeurig vastgesteld worden). Men levert dan ook sensoren die tegelijkertijd de inclinatie over twee assen kunnen meten, elk over een hoek van -90°…0…+90°. Deze sensoren hebben een tweetal uitgangen zodat de inclinatie in beide richtingen apart is uit te lezen. Voor applicaties die wel om een grote hoek vragen, heeft men ook een serie sensoren die over de totale hoek van 360° kunnen meten (zie figuur 1).

Voor het complete artikel klikt u hier