Robuuste inertial sensor

Met IP69k-behuizing voor het zware werk

De nieuwe inertial-sensor van LORD Sensing is bedoeld voor metingen van dynamische inclinatie, versnelling en hoeksnelheid in zware omgevingen zoals die worden aangetroffen in de bouw, weg- en waterbouw, landbouw en transport. Hier biedt hij niet alleen een bescherming van IP69k, maar ook een zeer hoog niveau van precisie en nauwkeurigheid.

De 3DM-MV5-AR is een inertial-sensor met de nieuwste technologie om met de hoogste precisie en nauwkeurigheid de inclinatie van een voer/vaartuig te meten in stilstand en in beweging. De MV5-serie heeft een zeer robuuste behuizing die met drie M8 bouten aan het voertuig wordt bevestigd en met een AMP Seal connector (die we in veel automotive-applicaties tegen komen) wordt aangesloten. Gebaseerd op de bekende 3DM-GX5 serie beschikt deze unit over 3-assige versnellingsopnemers en 3-assige gyro’s om te komen tot een sensor met zes vrijheidsgraden. De MEMS-sensoren zijn ondergebracht in een compleet afgesloten behuizing van PBT (afbeelding 1). Dit is een kunststof die verwant is aan PET met zeer goede chemische, thermische en mechanische eigenschappen. Het materiaal wordt veelvuldig gebruikt voor kleine precisie-onderdelen die gemaakt worden door middel van spuitgieten, onder meer voor auto-onderdelen of voor elektrische of elektronische apparatuur. Het materiaal is temperatuurbestendig tot ca. 120 °C en is bestand tegen benzine, dieselolie, oliën, vetten en zwakke zuren. In deze behuizing zijn de sensorelementen trillingsvrij gemonteerd. Dat houdt in dat men geen gebruik gemaakt heeft van potting. Vervolgens is de behuizing afgedicht met een hoogwaardige kit. Drie gaten met metalen bussen waar M8-bouten door passen zorgen vervolgens er voor dat de sensor zeer solide gemonteerd kan worden. Eventueel kan nog een metalen bescherming om de sensor aangebracht worden voor die applicaties waarbij de kans groot is dat de sensor door stoten beschadigd raakt. Dit alles zorgt er voor dat de sensor probleemloos op bijvoorbeeld de arm van een graafmachine gemonteerd kan worden zonder dat men bang hoeft te zijn dat de sensor mechanisch defect kan raken en dat de trillingen van de machine de metingen beïnvloeden.
Het feit dat de behuizing voldoet aan de standaarden IP67 en IP69K maakt dat het geen probleem is om de machine waarop de sensor gemonteerd is met een hogedrukreiniger schoon te maken.
De afmetingen van de MV5 zijn ca. 80 mm x 55 mm x 24 mm en de massa is slechts 120 gram (afbeelding 2). Voor bijvoorbeeld een drone is de massa aan de hoge kant. Voor die applicaties heeft LORD sensoren die meer geschikt zijn.

Extended Kalman-filter
De MV5-AR maakt gebruik van de kracht van een geavanceerd automatisch adaptief Extended Kalman-filter (EKF) om fouten in verband met trillingen en plotselinge lineaire bewegingen te verwijderen, wat resulteert in een nauwkeurige stand/positie-bepaling, met een bijna te verwaarlozen ‘roll error’ tijdens draaien en plotselinge koersveranderingen.

Beurs WoTS 2018, stand 11 E026