Der komplette Gyrokompass für die Nord-Bestimmung mit Anzeigen und Steuerelektronik. Foto: Fraunhofer-Enas
Fraunhofer-Institut Enas stellt auf Messe ein besonders präzises Gyroskop für Innenräume vor
Chemnitz, 5. Mai 2021. Um Maschinen in Fabriken, aber auch Meeresplattformen und Kamera-Drohnen besser auszurichten, hat das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS) in Chemnitz einen besonders präzisen Kreiselkompass („Gyroskop“) für den Inneneinsatz konstruiert. Das System basiert auf einem „Mikroelektromechanischen System“ (Mems) und kann die Himmelsrichtungen auch überall dort sicher bestimmen, wo der klassische Magnetkompass oder GPS-Navis versagen – also beispielsweise in inmitten magnetischer Störungen, in Höhlen, Bergwerken oder tief im Innern von Gebäudekomplexen aus Stahl und Stahlbeton. Das geht aus einer Enas-Mitteilung hervor.
Das MEMS-Gyroskop im Gyrokompass. Foto: Fraunhofer-Enas
System verortet sich über die Coriolis-Kraft
Das System verbraucht laut Enas nur etwa vier Watt und arbeitet besonders genau. Dabei wertet das Gyroskop die Coriolis-Kraft aus, die als Folge der Erdrotation auf alle Objekte auf der Planetenoberfläche wirkt.
Kreisel-Mems im Smartphone sind viel zu ungenau
Zwar sind heutzutage in nahezu jedem Smartphone bereits Kreiselkompasse eingebaut, dabei handelt es sich oft um Bosch-Mems. Sie können schon recht gut Laufbewegungen eines Menschen oder Fahrtbewegungen eines Autos erkennen und damit Schrittzähl-Apps oder Navi-Apps unterstützen. „Handelsübliche Sensoren, die klein genug sind und entsprechend wenig Leistung aufnehmen erreichen allerdings noch nicht die benötigte Genauigkeit, um die Drehrate der Erde zu messen“, erklärte Enas-Experte Daniel Bülz auf Oiger-Anfrage. Statt auf ein Grad genau wie die Fraunhofer-Gyroskope kann sich diese Smarttechnik bei der Richtungsbestimmung um 15 bis 30 Grad „irren“. „Unsere Sensoren haben eine zehnfach bessere Auflösung und Stabilität und ermöglichen damit eine deutlich genauere Messung“, betonte Bülz.
An der Entwicklung der neuen Gyroskope beteiligt waren neben dem Enas das „Zentrum für Mikrotechnologien“ (ZfM) der TU Chemnitz und das Unternehmen „EDC Electronic Design Chemnitz“ Die Fraunhofer-Forscher stellen ihr Mems-Gyroskop nun auf der virtuellen Messtechnikmesse „Sensor + Test“ vor.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quelle: Enas
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