Prüfstand für Drehwinkelsensoren

Hochgenauer Prüfstand zur Messung von Drehwinkel-(Drehmoment-)Sensoren

Prüfling

Im modernen KFZ wird die ehemals hydraulische Servolenkung durch einen elektrischen Antrieb ersetzt. Dieser besteht aus einem Regelkreis von Drehmomentsensor am Lenkrad, Steuergerät und Stellmotor. Beim Lenkvorgang stellt der Drehmomentsensor fest, dass erhöhte Kraft am Lenkrad aufgebracht wird, und unterstützt diese durch einen Stellmotor am Lenkgetriebe. In der Praxis besteht dieser Drehmomentsensor aus einer Torsionswelle mit einem hochsensiblen Drehwinkelsensor, welcher sehr kleine Winkel misst. Diese Drehwinkelsensoren werden auf der von uns gefertigten Prüfeinrichtung vermessen und kalibriert.

Prüfeinrichtung

Die von uns entwickelte Prüfeinrichtung besteht aus bis zu 4 hochgenauen Antriebseinheiten, der Antriebssteuerung, der Messtechnik mit PC-System und Software sowie einer Klima-Simulationskammer. Die Einrichtung vermisst die Sensoren (bis zu 4 parallel) gemäß ihrer Spezifikation (Kennlinien über gesamten Temperatur- und Messbereich) und nimmt die Kalibrierung vor. 

Da die Prüflinge sehr hochauflösend sind (am Lenkrad/Torsionsstab sind nur sehr kleine Verdrehungen möglich), muss die Prüfeinrichtung als Referenz den Messwinkel sehr genau erfassen. Die in unserem Prüfantrieb auf zwei Achsen je Antrieb verbauten Winkelmessgeräte erfassen den Drehwinkel mit einer Auflösung von 0,0005°, sprich 0,5 tausendstel Winkelgrad, das entspricht 1,8 Winkelsekunden oder 720.000 Positionen pro Umdrehung! Diese Auflösung ist über volle 360°x n verfügbar. Diese Winkelmessgeräte werden synchron mit dem Messsignal des Prüflings während der Verdrehung über den Messbereich des Prüflings aufgezeichnet. 

Die Prüflinge sind mit einer Schnellspannaufnahme in einer Klimasimulationskammer verbaut und mit einer 2/3D-Lasereinheit vermessen und automatisiert eingerichtet. Die Prüfantriebe selbst befinden sich außerhalb der Klimakammer und sind somit unabhängig von der Prüftemperatur. Die Klimasimulation wird in Abhängigkeit der Prüfsoftware gesteuert und die Prüflinge bei den relevanten Nenntemperaturen vermessen und protokolliert. Die Software mit intuitiver Benutzeroberfläche (auf einem 24/7-fähigem Industrie-PC-System) steuert und verwaltet den kompletten Prüfablauf, erfasst und organisiert die Messdaten. Die Daten werden in Datenbanken auf dem Prüfrechner organisiert und lassen sich durch berechtigte User im Netzwerk organisieren und auswerten.

Entwicklung

Diese Prüfeinrichtung ist ein klassisches Beispiel für eine unserer kundenspezifischen Lösungen. Der Kunde kam ursprünglich mit dem Prüfling und den relevanten Kennwerten auf uns zu. Aus diesen Vorgaben haben wir das Konzept entworfen und schließlich die Einrichtung konstruiert und entwickelt. Der Aufbau besteht zum einen aus verfügbaren Komponenten wie Zukaufteilen, Klimasimulationskammer, Racks, Motorregler und Messelektronik sowie einigen speziell entwickelten Baugruppen. 

Der zentrale Prüfantrieb, mit allen Gebern und Winkelmesseinrichtungen und Aktoren wurde durch uns konstruiert und gefertigt. Sogar der Motor ist eine Spezialanfertigung. Auch spezielle Teile der Messelektronik und die zentrale Software wurden für diese Aufgabe durch uns entwickelt. Das komplette System wurde auf die Bedürfnisse unseres Kunden hin entworfen und gefertigt.

Man sieht hier sehr ausgeprägt: Auch Einrichtungen mit geringer Auflage (1-10 Stück) und höchster Messgenauigkeit lassen sich mit vertretbarem finanziellem Aufwand und relativ kurzer Entwicklungs- und Fertigungsdauer umsetzen, wenn Sie mit dem richtigen Partner zusammenarbeiten. Stellen Sie einfach Ihre Anfrage. Wir freuen uns auf Sie!