Induktive Näherungssensoren Kapazitive Näherungssensoren

Präsentation zum Thema: "Induktive Näherungssensoren Kapazitive Näherungssensoren"—  Präsentation transkript:

1 Induktive Näherungssensoren Kapazitive Näherungssensoren
LAP Mechatronik

2 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 LAP Mechatronik

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

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

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

6 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 LAP Mechatronik

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

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

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

10 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 LAP Mechatronik

11 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 LAP Mechatronik

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

13 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 LAP Mechatronik

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

15 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 LAP Mechatronik

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

17 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 LAP Mechatronik

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

19 Danke für eure Aufmerksamkeit
Quellen: Fachkundebuch Metall Fachkundebuch Mechatronik In LAP Mechatronik