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Der Reed-Kontakt ist ein Sensor, der auf das Magnetfeld reagiert, er ist aber kein Induktiver-Sensor. Er wird zum Beispiel bei Zylindern verwendet um die Endlage zu erkennen, dies gelingt durch einen am Kolben befestigten Permanentmagneten. Bei dem Näherungstaster handelt sich um brührungsloses schalten und daher kommt es zu keiner mechanischen Abnutzung.

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Der Hall-Sensor wird über das magnetfeld geschalten, er ist ein Aktiver Sensor, benötigt eine Spannungsversorgung (3 Drähte) und gibt ein Analoges Signal aus. Das Analoge Signal ist davon abhängig, wie stark das Magnetfeld ist.

Hallsensoren werden verwendet:

  • bei Motoren zur Drehzahlmessung
  • alsNäherungsschalter für das Erkennen von geschlossenen Türen (Alarmanlage)
  • Gashebel von Ebikes/E-Scooter
  • Drive by Wire werden zB das Gaspedalstellung

Mit Drucksensoren kann Überdruck und Unterdruck (Vakuumsensoren) gemessen werden. Der Schwellenwert ist einstellbar um den Sensor für die gewünschte Applikation anzupassen.

Mithilfe eines Piezo Kristalls, der beim quetschen eine Spannung erzeugt kann man Druck, Gewicht messen.

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Induktive Näherungsschalter erkennen alle Metalle (also alle Leiter). Es muss sich in dem zu erkennenden Material ein Strom induzieren lassen ("Metallsuchgerät"). Der Sensor benötigt Strom für den Eigenbedarf.

Mit Hilfe des Kapazitiven Sensors kann man Metalle und Nichtmetalle erkennen. So kann er zur Überwachung von Maschinenprozessen und als Signalgeber eingesetzt werden, um zum Beispiel Füllstände und Abstände zu erkennen.

Der Sensor ist ähnlich wie ein Kondensator aufgebaut und misst die Ladungsänderung die durch die Veränderung der Entfernung zu Objekte entsteht.

Ein optischer Sensoren besteht aus einem Lichtsender (häufig eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode) und einem Lichtempfänger (beispielsweise einen lichtempfindlichen Widerstand (LDR) oder eine Fotodiode. Der Empfänger (Auswerteeinheit) wertet die Intensität, die Farbe oder die Laufzeit des vom Lichtsender empfangenen Lichtes aus.

Als Lichtquelle kommen häufig Leuchtdioden mit einer Wellenlänge von 660 nm (sichtbares rotes Licht) und 940 nm (Infrarotbereich). Infrarotlicht hat den Vorteil, auf dunklen Materialien eine höhere Reichweite zu erzielen. Der Vorteil beim sichtbaren Rotlicht besteht in der einfacheren Einstellung des Sensorsystems durch den sichtbaren Lichtfleck. Für besonders präzise Anwendungen (Kleinteileerkennung, hohe Wiederholgenauigkeit) wird rotes Laserlicht eingesetzt.

Vorteile und Nachteile:

Optische Sensoren bieten gegenüber den magnetischen, kapazitiven und induktiven Sensoren den Vorteil, dass sie durch ferromagnetische Stoffe oder durch elektrische Felder oder durch magnetische Felder nicht gestört werden können. Optoelektronische Sensoren haben allgemein eine große Reichweite. Besonders empfindlich reagieren optische Sensoren auf Nebel oder Partikel in der Luft, da der Lichtstrahl dadurch stark gedämpft oder unterbrochen werden kann. Verschmutzungen im Bereich der Optik führt meist zur Fehlfunktion oder zum Ausfall der optischen Sensoren. Weiterhin hat bereits eine geringe Änderung des Reflexionsverhalten des Messobjekts bei optischen Näherungsschaltern häufig eine Änderung der Einstellungen zur Folge. Eine wichtige Störquelle für optische Näherungsschalter ist das Störlicht der Sonne oder aus künstlichen Lichtquellen, beispielsweise Leuchtstoffröhren, Schweißlichtbögen, Blitze. Ihr Pegel ist häufig starken Schwankungen unterworfen und deutlich höher als der Sendelichtpegel. Abhilfe kann in vielen Fällen durch optische Modulation des Sendelichts geschaffen werden. Anstelle eines konstanten Lichtstromes werden Impulse einer festgelegten Frequenz ausgesandt. Der Empfänger wertet nur die Impulse dieser Frequenz aus und blendet alle überlagerten Störanteile aus.

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Sender und Empfänger sind räumlich voneinander getrennt und der Lichtstrahl durchquert die zu überwachende Wegstrecke. Passiert ein Objekt den Lichtschranken, so wird der Lichtstrahl unterbrochen und ein Signal ausgegeben. Auf diese Weise können bewegliche Objekte berührungslos erkannt werden, wie auch bei Aufzugtüren oder Alarmanlagen.Über Lichtwellenleiter werden die Lichtschranken an schwer zugängliche Bereiche geführt und können so auch sehr kleine Objekte erkennen. Hierbei werden meist Lichtwellenleiter (LWL) oder Lssssss verwendet, bei denen Sender und und Empfänger in einer Einheit verbautwerden.

Lichtschranken werden in Toiletten, oder als Sicherheitseinrichtung bei Maschinen verwendet, um Personen zu erkennen.

Sender und Empfänger sind direkt nebeneinander angeordnet, in einem Gehäuse und der Lichtstrahl wird zum Reflektor (Weg 1) und von dort wieder zum Empfänger (Weg 2) geworfen. Im Allgemeinen sind Zweiweglichtschranken für sicherheitsgerichtete Anwendungen nicht zulässig.

Der optische Näherungsschalter besteht aus einem Sender und Empfängermodul, die im selben Gehäuse verbaut sind, wei beim dem Zweiweglichtschranken. In diesem Fall wird jedoch das zu erkennende Objekt als Reflektor benutzt, zB beim Berührungslosen schalten von Wasserhänen.

Dasverwendete Licht ist nahe Infrarotbereich und da unterschiedliche Farben die Farbe rot unterschieldich gut reflektieren, kann der Sonsor bei gleichbleibenden/bestimmten Abstand auch zur Farberkennung benutzt werden.

Ein Lichttaster ist eine Zweiweg-Lichtschranke, bei dem kein Reflektor verbaut ist, sonder das Licht wird vom zu erfassenden Objekt reflektiert. Das Objekt darf also nicht vollständig Licht schluckend sein. Die Empfindlichkeit der Sensoren ist einstellbar, wodurch man die Messstrecke einstellen kann. Je nach Ausführung, kann der Lichtstrahl auch aus sichtbarem Licht sein, um den Sensor besser einstellen zu können.

Die Sensoren werden als Näherungsschalter für Spülung und Wasserhahn für berührungsloses Schalten verwendet, finden aber auch Verwendung in Smartphones um zu erkennen, ob man sich das Telefon ans Ohr hält.

Sensorik

MEC | ABT 15 Personen
Laufzeit: mindestens: 2Tage maximal: 5Tage

  • Induktiv
  • Kapazitiv
  • Reedkontakt
  • Magnetoresistive
    • MDR
    • Hallsensor
  • Optische
    • Einweglichtschranken
    • Zweiweglichtschranken
    • Lichtreflexsensor
  • Drucksensor (Analog / Digital)
  • Ultraschallsensor

Voraussetzungen:

Raumplanung: Pneumatik mit Sensorik-Set
  • 2 Tag Theorie mit geführten Übungen
  • 1x Theorie Test
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