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Inelta Mikrometerarbeit: Mit Kraft- und Wegsensoren präzise positionieren

| Redakteur: Miriam Grob

Wo medizintechnische Geräte in unmittelbarem Kontakt mit Menschen eingesetzt werden, müssen hochzuverlässig arbeitende Sensoren für die Sicherheit des Patienten und der Anwendung sorgen. Da kommen die Sensorlösungen für industrielle Anwendungen von Inelta ins Spiel.

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Klein, aber oho: Der LVDT-Wegsensor IZAL benötigt nur geringsten Einbauraum.
Klein, aber oho: Der LVDT-Wegsensor IZAL benötigt nur geringsten Einbauraum.
(Bild: Inelta)
  • Große Auswahl verschiedener Kraftsensorvarianten für unterschiedliche medizintechnische Anwendungen
  • LVDT-Sensoren: induktives, berührungsloses Messprinzip, Hysteresefreiheit und absolute Messung
  • Präzisionssensoren für Medizintechnik, Automatisierungstechnik, Maschinenbau sowie Luft- und Raumfahrt

Kraftsensoren gewährleisten eine exakte Rückmeldung kleinster Kräfteeinwirkungen und sind deshalb prädestiniert für medizintechnische Anwendungen mit entsprechend hohen Anforderungen an die Funktionssicherheit. Darüber hinaus stellen hochpräzise Wegsensoren in medizintechnischen Assistenz-Systemen, wie zum Beispiel in OP-Robotern, die mikrometergenaue Positionierung von Instrumenten, Lasern oder Sonden sicher. Die Einsatzbereiche von Weg- und Kraftsensoren sind jedoch nicht nur auf den unmittelbaren Dienst am Menschen begrenzt. Sie erstrecken sich auch auf Laborprüfgeräte, mit denen beispielsweise die Belastungsfähigkeit von Implantat-Materialien ermittelt wird.

Inelta, Spezialist für industrielle Messtechnik und Sensorik, liefert sein umfassendes Sortiment an DMS-basierten Kraftaufnehmern und LVDT-Wegsensoren (Linear variable Differential-Transformatoren) auch in anwendungsspezifisch konfektionierten Ausführungen und berät Hersteller von medizintechnischen Geräten bei der Anpassung und Implementierung der Sensoren.

In verfahrbaren medizinischen Diagnosesysteme müssen hochgenaue Kraft- und Wegsensoren eine exakte Positionierung gewährleisten.
In verfahrbaren medizinischen Diagnosesysteme müssen hochgenaue Kraft- und Wegsensoren eine exakte Positionierung gewährleisten.
(Bild: Inelta)

Kraftsensoren von Inelta kommen heute in unterschiedlichen medizintechnischen Anwendungen zum Einsatz, wie etwa in Kompressionseinrichtungen von Mammographen oder zur Messung der Kraft, mit der die Linsenaufnahme laserbasierter Vitrektomie-Systeme den Augapfel fixiert. Ebenso verwenden Hersteller von Prüfmaschinen, in denen die Stabilität von zahnmedizinischem Implantat-Material getestet wird, Druck/Zug-Sensoren von Inelta. Je nach geforderten Abmessungen und den zu messenden Kräften stellt Inelta hier eine große Auswahl verschiedener Sensorvarianten in allen gängigen Bauformen als Messdosen, S-Beam- oder Biegebalken-Ausführungen bereit. Zu den aktuell kleinsten Kraftsensor-Modellen von Inelta zählt der Biegebalken-Kraftsensor FS12. Das nur 20 g wiegende Leichtgewicht mit Abmessungen von 30 mm x 9 mm x 8 mm ist für Druck-/Zugkräfte in Varianten bis 100 N, 200 N bzw. 500 N erhältlich. Zu den typischen Einsatzbereichen zählen unter anderem taktile Kraftmessungen in Roboterarmen oder auch Belastungsprüfungen kleiner Bauteile.

Inelta-Spezialität: Hochpräzise und verschleißfreie LVDT-Sensoren

Bei der genauen Messung kleinster Wege und Positionsänderungen sind LVDT-Sensoren anderen Sensortypen in vieler Hinsicht überlegen. Durch ihr induktives, berührungsloses Messprinzip erreichen sie eine praktisch unbegrenzte Auflösung, die nur von der Qualität der Signalverstärkung abhängt. Zusätzliche Vorteile bestehen in der Hysteresefreiheit und der absoluten Messung, die nach Unterbrechung der Versorgungsspannung keine Referenzfahrt erfordert. Durch die hohe Präzision der Messung, die Wiederholgenauigkeit und prinzipbedingte Verschleißfreiheit eignen sich LVDTs für den Einsatz in allen Geräten, in denen es auf höchste Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer ankommt. Inelta ist durch langjährige Erfahrung in der LVDT-Entwicklung sowie durch die eigene Spulen- und LVDT-Fertigung in der Lage, die induktiven Präzisionssensoren mit den geforderten Eigenschaften und Abmessungen zu entwickeln und zu liefern. Für den Einbau in Geräten mit sehr geringem Platzangebot hat der Hersteller zum Beispiel die Miniatur-LVDTs der Serien ILAT, IKAL oder IZAL entwickelt. IZAL-Sensoren sind mit einem lediglich 55 mm langen Gehäuse und einem Durchmesser von 4 mm nur geringfügig größer als ein Streichholz und kommen damit auch in extrem beengtem Einbauraum problemlos unter. Um hinsichtlich der äußerst geringen Abmessungen des miniaturisierten Differentialtransformator-Messsystems die hohe Qualität der Messung sicherzustellen, werden die winzigen Spulen in Handarbeit unter Mikroskopen gewickelt. Mittels verschiedener Wickeltechniken bzw. -vorschriften realisiert der Hersteller dabei die für die Kundenanwendung geforderten, spezifischen Linearitäten und führt anschließend eine Kalibrierung nach Kundenvorgaben durch. Für die Normsignalwandlung der Messwerte stellt der Sensorspezialist passend zu seinen LVDT- und Kraftsensoren externe Signal-Verstärker als Hutschienen-Geräte, im Stand-Alone-Gehäuse sowie als PrintmoduI zur Leiterplattenmontage bereit.

Auf Grundlage seines interdisziplinären Know-hows in der Messtechnik und jahrelanger Applikationserfahrung beliefert Inelta neben Kunden aus der Medizintechnik auch Auftraggeber aus der Automatisierungstechnik, dem Maschinenbau sowie der Luft- und Raumfahrt mit Präzisionssensoren. Je nach Bedarf werden die Sensoren auch in kleinen Stückzahlen geliefert. Für den Forschungs- und Entwicklungsbereich fertigt der Sensorhersteller zudem Sonderlösungen als Einzelexemplare. Dienstleistungen aus dem Bereich der Kabel- und Steckverbinder-Konfektionierung ergänzen das Portfolio.

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