Ultraschallsensoren

Ultraschallsensoren sind absolute Allrounder unter den Positionssensoren und eignen sich für nahezu alle Detektionsaufgaben im industriellen Umfeld. 

Für die Detektion der Position oder auch oft Entfernung wird das Prinzip der Laufzeitmessung verwendet. Dafür sendet der Sensor Schallimpulse aus, die vom Objekt, das erfasst werden soll, reflektiert werden und als Echo zurück zum Sensor gelangen. Die Zeit vom Aussenden und Empfangen der Schallwellen wird gemessen und somit die exakte Entfernung ermittelt.

Vorteile

Die zu erfassenden Objekte können eine feste, flüssige, körnige oder pulverförmige Form haben.  Auch Objekte die sich farblich ändern sowie transparente oder hochglänzende Oberflächen werden zuverlässig detektiert. Ihre größte Stärke ist aber die Fähigkeit auch in rausten Umgebungen sicher zu detektieren. Das erreichen die Sensoren durch eine hohe Schmutztoleranz und eine hohe Prozesssicherheit die nicht durch Staub, Rauch, Nebel oder Ähnlichem beeinträchtigt wird.

Nachteile

Die Sensoren können mittels des Messprinzip keine Größen der Objekte unterscheiden. Sowohl kleine als auch große Objekte werfen die Schallwellen zurück ohne einen Hinweis auf die Bauform.  Bei Medien die schalldämpfenden Einfluss haben, wie z.B. Textilmedien funktioniert das Messprinzip nicht.

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Analoge Schnittstelle

Was ist eine analoge Schnittstelle?

Eine analoge Schnittstelle liefert Messwerte zwischen einem Anfangswert z.B. 0V und einem Endwert z.B. 10V in theoretisch unendlichen Teilschritten. In der Praxis sind diese Teilschritte jedoch begrenzt und als Auflösung beschrieben. Die Auflösung wird dabei meist in Bit angegeben. Als Beispiel 12 Bit ergeben 2¹² = 4096 Teilschritte. Das bedeutet, dass die Messwerte zwischen 0V und 10V in 4096 Teilschritten angezeigt werden. Ein Teilschritt entspricht dabei ca. 2,44mV.

Welche analogen Schnittstellen gibt es?

Bei der analogen Schnittstelle wird zwischen einer Spannungs- und einer Stromschnittstelle unterschieden. Die Spannungsschnittstelle ist typischerweise 0-10V kann aber auch vereinzelt 0-5V oder 0-20V umfassen. Es ist eine einfache Zweidrahtschnittstelle und wird gern für Motoransteuerung genutzt. Für lange Leitungslängen ist die Spannungsschnittstelle aber weniger geeignet, da der Leitungswiderstand die Spannung beeinfluss und zudem Störsignale stark beeinflussen können. Für diese Umgebungen gibt es die Stromschnittstelle die meist als 4-20mA realisiert wird. Es kommt aber auch vor, dass diese von 0-20mA ausgeführt wird. Die Stromschnittstelle ist sehr robust gegenüber Störsignalen und Einflüsse auf Grund großer Kabellängen.

Die Schnittstelle ist weit verbreitet und wird oft auch als Alternative bei IO-Link Sensoren angeboten. Das bedeutet konkret, dass diese parallel zum IO-Link zur Verfügung steht.