Magnetostrikte Sensoren Hersteller – Vergleich

Magnetostriktive-Sensoren messen Positionen als absolute Strecke entlang eines Wellenleiters. Das Messprinzip nutzt den Wiedemann-Effekt und koppelt Magnetfelder in einer schlanken Sensortechnologie. Bei jedem Messzyklus fließt ein Stromimpuls durch den Leiter und erzeugt ein umlaufendes Feld. An der Position des Magneten überlagert das Vorspannfeld die Anregung und erzeugt eine Torsionswelle.

Messprinzip im Detail: Laufzeit statt Wegteiler

Am Leiterende wandelt ein Wandler die mechanische Torsion in ein elektrisches Messsignal um. Kern der Auswertung ist die Laufzeitmessung: Sie skaliert linear mit der Verschiebung des Magneten. Entscheidend ist nicht eine Spannungsänderung über Potentiometerbahnen, sondern eine Zeitmessung im Mikrosekundenbereich. Das Ergebnis ist ein absolutes Signal ohne Referenzfahrt im Normalbetrieb. Auch die Abstandsmessung bleibt reproduzierbar.

Kennwerte für die Auslegung von Wegmesssystemen

Bei der Spezifikation zählen zuerst Messbereich und Auflösung. Typische Längen reichen von 50 mm bis über 7000 mm. Viele Geräte erreichen 1 µm oder besser bei einer Linearität bis ±0,02 % des Messbereichs. Für die Praxis begrenzt die Aktualisierungsrate die Verfahrensgeschwindigkeit dynamischer Achsen.

Umgebungseinflüsse und mechanische Randbedingungen

Nicht Schmutz allein stört Messstrecken. Hohe Feuchtigkeit, Verschmutzung sowie chemische Einwirkung erfordern Dichtungen und Gehäuse mit passender Schutzklasse und Schutzart nach IP-Code. Bei Temperaturwechseln führt Materialausdehnung zu messbarer Drift. Deshalb zählt der spezifizierte Temperaturbereich inklusive zulässiger Temperaturschwankung zur Einbaubedingung. Vibration wirkt nicht direkt auf die Zeitmessung, kann aber Halterungen lockern und die Ausrichtung verändern.

• Betriebsspannung: Sensoren arbeiten typischerweise mit 24 V DC. Abweichende Spannung erfordert passende Eingänge am Steuersystem.
• Durchmesser: Der Stabdurchmesser muss zum Einbauraum passen und kollidiert sonst mit Zylinderdesign oder Führung.
• Betriebsdruck: In Hydraulikzylindern setzt der Druck die Abdichtung unter Last, und das Gehäuse muss standhalten.
• Schnittstelle: Steckerausgang oder Kabelausgang beeinflusst EMV-Verhalten und Leitungsführung bei langen Strecken.

Anwendungsanforderungen und Integration in Maschinenbau und Prozessumgebung

Anwendungsfall: Mobilhydraulik verlangt einen Stellantrieb mit exakter Positionsrückmeldung im Zylinder bei Betriebsdruck über 200 bar. Hier zählen eine steife Sensorbefestigung und die Haltekraft des Montagesystems. Wo rotierende Elemente wie Turbine oder Bremsscheibe arbeiten, können äußere Magnetfelder stören. Abschirmungen oder größerer Abstand zur Metallfläche reduzieren Kopplungen. Für Prozesssteuerung in Pharmazie oder Luftfahrt gelten oft Sicherheitsanwendungen und Zertifizierungen bis Ex-Zone—die Konfigurationsmethode muss dazu passen.

Drei Punkte leiten eine belastbare Auswahl an: erstens definiert das Ausgangssignal den Anschluss an SPS-Eingänge nach DIN EN 61131-2 samt Signalverstärkung über lange Kabelwege, zweitens begrenzen Temperatur und Vibration die zulässige Montageposition im Aggregat, drittens unterstützt Software für Überprüfung, Validierung und Inspektion die Diagnose nach Demontage oder Austauschverfahren am Wegmesser. Auch Winkelgeber-Kombinationen treten auf baustellennahen Anlagen auf. Dann verhindert eine saubere Modifikation der Halterungssysteme Fehlwinkel beim Einrichten in kurzer Zeit.

Einsatzgrenzen lassen sich numerisch fassen: IP69K hält Hochdruckreinigung stand, während IP67 für Spritzwasser genügt. Das Datenblatt nennt zudem Grenzwerte für Störfestigkeit nach DIN EN 61326-1. Ein Handgerät mit Display kann Testsignale einspeisen und den Ausgang prüfen.