Betriebsarten eines Ultraschallsensors

Die passende Lösung für jede Anwendung

Unterschiedliche Betriebsarten und Gerätevarianten ermöglichen den Einsatz von microsonic-Sensoren in denkbar vielen Anwendungsbereichen der Automatisierungstechnik.

Die kleinste zulässige Tastweite

wird durch die Blindzone eines Sensors bestimmt. Innerhalb der Blindzone dürfen sich keine Objekte oder Störreflektoren befinden, da es sonst zu Fehlmessungen kommen kann.

Der Erfassungsbereich

wird mit verschiedenen Normalreflektoren ausgemessen.

Die Betriebstastweite

ist der typische Arbeitsbereich eines Sensors.

Der Sensor kann bei Objekten mit guten Reflexionseigenschaften auch bis zu seiner Grenztastweite eingesetzt werden.

Alle Sensoren erfüllen die Anforderungen nationaler Normen (DIN) und europäischer Normen (EN)

DIN EN 60947-5-2 (Näherungsschalternorm)

DIN EN 61000-4-2 (elektrostatische Entladungsfestigkeit)

DIN EN 61000-4-3 (Hochfrequenzbeeinflussungsfestigkeit)

DIN EN 61000-4-4 (schnelle Transienten)

EN 55011 (Störaussendung)

IEC 60068-2-6 (Schwingfestigkeit)

IEC 60068-2-27 (Schockfestigkeit)

EN 60529 (Schutzart)

Der Ultraschallsensor als Reflexionstaster (Näherungsschalter)

stellt die klassische Betriebsart dar. Er nutzt die gegenüber anderen Sensorprinzipien überlegene Hintergrundausblendung. Dabei wird der Schaltausgang gesetzt, sobald sich das Objekt unterhalb des eingestellten Schaltabstands befindet. Der Schaltpunkt ist mit einer Hysterese behaftet. Die Betriebsart ist geeignet, um z.B. Gegenstände auf einem Förderband zu zählen oder um eine Anwesenheitskontrolle durchzuführen. In der Übersichtstabelle der Abstand messenden Sensoren sind alle Sensortypen aufgeführt, die als Reflexionstaster arbeiten können.

Der Fensterbetrieb

ist eine erweiterte Funktion des Ultraschall-Reflexionstasters. Hier wird der Schaltausgang nur dann gesetzt, wenn sich das Objekt innerhalb eines Fensters befindet, das durch zwei Fenstergrenzen definiert ist. Damit kann z.B. die korrekte Flaschengröße in einem Getränkekasten überwacht werden. Zu hohe und zu niedrige Flaschen werden aussortiert. Der Fensterbetrieb und auch die Zweiweg- oder Reflexions-Ultraschall-Schranke können an allen Ultraschallsensoren eingestellt werden, die den microsonic-Teach-in unterstützen.

Die Zweiweg- oder Reflexions-Ultraschall-Schranke

ähnelt in ihrer Funktionsweise einer Lichtschranke. Im Gegensatz zur Lichtschranke wird jedoch kein besonderer Tripelreflektor oder Ähnliches benötigt. Ein beliebiger Reflektor wie etwa eine Blechfahne reicht aus. Hierzu wird der Ultraschallsensor im Fensterbetrieb so eingestellt, dass der fest montierte Reflektor innerhalb des Fensters liegt. Die Zweiweg-Ultraschall-Schranke liefert ein Signal, sobald ein Objekt den Reflektor vollständig abdeckt. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Objekt den Schall vollständig absorbiert oder sogar wegspiegelt. Diese Betriebsart wird deshalb bei schlecht zu detektierenden Materialien wie Schaumstoff und bei der Abtastung von Objekten mit unregelmäßigen Oberflächen eingesetzt.

Die Ultraschallsensoren mit Analogausgang

geben den gemessenen Entfernungswert als abstandsproportionale Spannung (0-10 V) oder als abstandproportionalen Strom (4-20 mA) aus. Bei den Ultraschallsensoren mit Analogausgang können die sensornahe und sensorferne Fenstergrenze der Analogkennlinie und auch steigende oder fallende Kennlinie eingestellt werden. Die Auflösung liegt je nach Sensortyp und Fensterbreite zwischen 0,025 und 0,36 mm.

Die Ultraschallsensoren mit IO-Link

erlauben eine lückenlose Kommunikation durch alle Ebenen der Systemarchitektur hindurch vom Sensor bis in die obere Feldbusebene. Der gemessene Entfernungswert wird bitseriell an die Steuerung übergeben.

Ultraschallsensoren mit IO-Link

Die Ultraschall-Doppelbogenkontrollen

arbeiten als Einwegschranke und erkennen zwei oder mehr übereinander liegende Bogen. Die Sender-Empfänger-Anordnungen können Papiere, Folien, Kartonagen und dünne Bleche abtasten. Es stehen Signalausgänge zur Anzeige von Doppelbogen und Fehlbogen zur Verfügung.

Doppelbogenkontrolle dbk+4

Die Einweg-Ultraschall-Schranke

besteht aus je einer Sender- und Empfängereinheit und ähnelt in ihrer Funktion einer Lichtschranke. Der Sender strahlt in extrem schneller Folge sehr kurze energiereiche Schallimpulse aus, die vom Empfänger erfasst werden. Unterbricht ein Objekt den gepulsten Schallstrahl zwischen Sender und Empfänger, wird der Schaltausgang des Empfängers gesetzt.

Ultraschall-Einwegschranke ews

Die Ultraschall-Etiketten- und Spleißsensoren

arbeiten nach dem gleichen Wirkprinzip wie die Ultraschall-Doppelbogenkontrollen. Da die Etiketten durch die innige Haftung auf dem Trägermaterial einen Verbund ohne Trennschicht aus Luft darstellen, müssen die Etikettensensoren auf Trägermaterial und Etiketten eingelernt werden.

Etiketten- und Spleißsensor esf-1

Die Ultraschall-Bahnkantensensoren

sind als Gabelsensor aufgebaut und arbeiten ebenfalls als Einwegschranke. Sie werden zur Bahnregelung eingesetzt und geben ein Analogsignal 0–10 V oder 4–20 mA aus, welches proportional zur Lage der Bahnkante ist.

Bahnkantensensor bks+