Induktive Näherungssensoren Kapazitive Näherungssensoren 20.11.2018 LAP Mechatronik

Inhaltsverzeichnis Allgemein Sensor Einteilung Induktive Sensoren Wirkungsweise Art des Ausgangssignals Induktive Sensoren Allgemein Funktion Schaltabstände Einbau Vor- und Nachteile Anwendung Kapazitive Sensoren Allgemein Funktion Schaltabstände Einbau Vor- und Nachteile Anwendung 20.11.2018 LAP Mechatronik

Allgemein Sensor Wandeln nichtelektrische Größe in elektrische Größe um Arbeiten berührungslos Liefern Prozessinformationen zur Steuerung und Regelung von Prozessabläufen 20.11.2018 LAP Mechatronik

Einteilung Wirkungsweise Art des Ausgangssignals Passive Aktive Analog Binär Digital 20.11.2018 LAP Mechatronik

Binäre Sensoren Messprinzip: Passive Sensoren und liefern Binärsignal Alle binären Signale haben Schaltdifferenz Messprinzip: Induktive Sensoren Kapazitive Sensoren Magnetische Sensoren Optische Sensoren Ultraschallsensoren 20.11.2018 LAP Mechatronik

Induktive Sensoren Berührungslos arbeitende elektronische Schalter Benutzt um Metalle und Graphit zu detektieren Erzeugen magnetisches Streufeld Wird es gestört, schaltet der Sensor Drehzahlmessung mit Schlitzsensor 20.11.2018 LAP Mechatronik

Funktion Oszillator erregt LC- Schwingkreis Spule erzeugt Magnetfeld Objekt im Magnetfeld  Veränderung des Magnetfeldes Schwingungsamplitude zu Hoch Signal an Komparator Ausgangssignal 20.11.2018 LAP Mechatronik

Schaltabstände Wirbelstromverluste: Abhängig von… Spezifischen Widerstand Permeabilität des zu erfassendes Objektes Geometrie (Fläche, Dicke) Oszillatorfrequenz Bemessungsschaltabstand von der Induktivität der Spule 20.11.2018 LAP Mechatronik

Schaltabstände Faustformel: Max. erreichbarer Schaltabstand entspricht Sensordurchmesser Nennschaltabstand sn Realschaltabstand sr Nutzschaltabstand su Gesicherter Schaltabstand sa: Abstand, innerhalb der Sensor mit 100% Sicherheit schaltet 20.11.2018 LAP Mechatronik

Schaltabstände/Einbau Bündig: Abstand zu gegenüberliegenden Metallfläche muss < 3* sn sein Distanz zwischen zwei Sensoren soll > Sensordurchmesser sein Nicht Bündig: Größerer Schaltabstand erreichbar Erkennungsmerkmal: kein Metallgehäuse um aktive Fläche Freizone vorsehen Gegenüberliegender Einbau: Mindestabstand: > 3* Sensordurchmesser 20.11.2018 LAP Mechatronik

Vor-/Nachteile des induktiven Sensors Vorteile: Hohe Zuverlässigkeit bei seltenem und häufigem Schalten Hohe Betätigungsgeschwindigkeit (bis 5kHz) Arbeitet berührungslos, keine Rückwirkungen Preisgünstig Hohe Messgenauigkeit (<0,01 mm) Nachteile: Nur Metalle und Graphit detektiert werden Nur Kleine Objektdistanzen realisieren 20.11.2018 LAP Mechatronik

Anwendung Überwachung automatischer Fertigungsstraßen Arbeitsschrittkontrolle Werkstückpositionierung Zählen und Ausssortieren von metallischen Objekten Bewegungs- und Positionsüberwachung Mechanische Positionskontrolle Drehzahlmessung Nullpunktsüberwachung (Roboter) 20.11.2018 LAP Mechatronik

Kapazitive Sensoren Erzeugt ein elektrisches Streufeld Wird es gestört, schaltet Sensor Gehäuseaufbau gleich wie bei induktiven Sensor Erfasst außer Metallen und Nichtmetallen auch flüssige, körnige und pulverisierte Werkstoffe Reagiert auf alle Materialien mit ausreichender Dielektrizitätskonstante 20.11.2018 LAP Mechatronik

Funktion Kondensator bildet elektrisches Streufeld Oszillator beginnt zu schwingen, sobald Objekt in Streufeld gelangt Auswerteelektronik registriert dies  Sensorausgang schaltet 20.11.2018 LAP Mechatronik

Schaltabstand Schwieriger als bei induktiven Sensoren  relative Dielektrizitätskonstante Bei Metallen beste Empfindlichkeit, Schaltabstand vergrößert sich Bei nicht leitenden Objekten nie größer als bei Metallen Kapazität ändert sich zu εr und zum Abstand zur aktiven Fläche 20.11.2018 LAP Mechatronik

Einbau Bündiger Einbau in beliebigen Materialien Einstellpotentiometer Achtung: Umgebungsbedingungen beachten (Temperatur, Luftfeuchte, Verschmutzung) 20.11.2018 LAP Mechatronik

Vor-/Nachteile von kapazitiven Sensoren Vorteile: Erfasst nahezu alle Materialien Hohe Zuverlässigkeit Durch Kompensation hat Verschmutzung wenig Einfluss Nachteile: Teurer als induktive Sensoren Objektdistanz ist größer Nicht so kleine Sensoren herstellbar als bei induktiven Sensoren 20.11.2018 LAP Mechatronik

Anwendung Berührungslose Füllstandsmessung Erfassung von Schüttgut oder Granulat Bandrissüberwachung 20.11.2018 LAP Mechatronik

Danke für eure Aufmerksamkeit Quellen: Fachkundebuch Metall Fachkundebuch Mechatronik www.google.at www.moeller.net In 20.11.2018 LAP Mechatronik