Ivan Maesen

Ivan Maesen 1

Installatiemethoden 6 ETInstallatiemethoden 6 ET

Foto Heidelberg

Ivan Maesen 2

Sensoren

Algemeen Algemene werking van sensoren Werking inductieve sensor Werking capacitieve sensor Werking optische sensoren Werking ultrasone sensor Uitvoeringsvormen Eigenschappen en keuzecriteria Aansluiten van sensoren Testen van sensoren

Ivan Maesen 3

Sensoren - Algemeen

Inductieve sensoren Capacitieve sensoren Optische sensoren Magnetische sensoren Ultrasone sensoren

Foto Turck

Ivan Maesen 4

Sensoren – Algemene werking

Ivan Maesen 5


Ivan Maesen 6


Ivan Maesen 7

Sensoren - Werking van de inductieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen 8


Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…

Detectie van blik

en deksel

Foto Siemens

Ivan Maesen 9



Controle van afbreken van boorkop

Foto Siemens

Ivan Maesen 10



Positionering en controle draaizin

Foto Siemens

Ivan Maesen 11



Standdetectie van een klep

Foto Siemens

Ivan Maesen 12


oscillator gelijkrichtier smitt-trigger versterker spoel

Ivan Maesen 13

Warmte- ontwikkeling Amplitude

kleiner


Ivan Maesen 14

Sensoren - Werking van de capacitieve sensor

Foto Siemens

Ivan Maesen 15



Detectie vulniveau in silo

Foto Siemens

Ivan Maesen 16



Detectie van vulling van brik

Foto Siemens

Ivan Maesen 17

Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het diëlektricum.


dAC

Ivan Maesen 18

Een niet-metalen object in het detectieveld: de diëlektrische constante van de middenstof verandert.

C verandert


Ivan Maesen 19

De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de afstand d tussen te platen.


dAC

Ivan Maesen 20

Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand tussen de platen.

C verandert


Ivan Maesen 21

Sensoren – Werking van de optische sensor

Ivan Maesen 22

Sensoren – Werking van de optische sensor

impulsgenerator (modulator) IR of laser-LED lichtgevoelige transistor synchronisatie, gelijkrichter (demodulator) smitt-trigger versterker

Ivan Maesen 23

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

Ivan Maesen 24

Sensoren ultrasone sensor

Foto Siemens


Kwaliteitscontrole met sonar

Ivan Maesen 25


Foto Siemens


Hoogtemeting met sonar

Ivan Maesen 26


Foto Siemens

Afstandsmeting met sonar


Ivan Maesen 27


Foto Siemens


Controle op doorhangen met sonar

Ivan Maesen 28


Foto’s Siemens


Niveaumetingen met sonar

Ivan Maesen 29

Sensoren – Werking van de ultrasone sensor

oscillator gelijkrichtier smitt-trigger versterker piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)

Ivan Maesen 30

Sensoren - Uitvoeringsvormen

Uitvoeringsvormen volgens de vorm

Cilindrische sensoren

Balkvormige or rechthoekige sensoren

Ivan Maesen 31


Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm

Speciale vormen:

• vork of sleufsensoren,

• ringsensoren,

• …

Foto Turck

Ivan Maesen 32

Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)

Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria

Verchroomd messing (standaard)

Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen en snelle temperatuursveranderingen)

Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en snelle temperatuursveranderingen)

Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals bij lassen)

Foto’s Siemens

Ivan Maesen 33

Maten van cilindrische sensoren


Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,

PG 36

Maten van rechthoekige sensoren

Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.

Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40

Foto Siemens

Ivan Maesen 34

Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting

• Sensoren met aansluitklemmen

• Aangegoten kabel zonder connector

• Aangegoten kabel met connector

• Sensoren met connnector


Ivan Maesen 35

Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting

Sensoren metaansluitklem

Aangegoten kabel


Ivan Maesen 36


Sensoren met connnector


Ivan Maesen 37


Sensoren met connector: aansluitkabels


Ivan Maesen 38


Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren


Foto Turck

Ivan Maesen 39

Sensoren – Uitvoeringsvormen

Foto Siemens

Uitvoeringsvormen van optische sensoren

Ivan Maesen 40


Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Groot detectiebereik (tientallen meters)Geen doorschijnende materialen detecteren


Ivan Maesen 41


Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)

Foto Siemens


Ivan Maesen 42


Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling (specular)

Detecteren van spiegelende opbjecten


Ivan Maesen 43


Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector(Retroreflex - retroreflective)

Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen

Detectieafstand : ca. 5 m


Ivan Maesen 44




Ivan Maesen 45



Foto Siemens


Ivan Maesen 46


Foto’s Siemens


Ivan Maesen 47


Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector(Polarisatie - polarized)

Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen

Detectieafstand : ca. 3 m


Ivan Maesen 48


Gepolariseerd licht

Spiegelend voorwerp

Ivan Maesen 49


Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie (strooing – diffuse)

Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters


Ivan Maesen 50


Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie (strooing – diffuse)

Foto Siemens


Ivan Maesen 51


Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie - focuspunt (convergent)

Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed

Detectieafstand : enkele tientallen centimeters


Ivan Maesen 52


Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels


Ivan Maesen 53


Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie, met glasvezels


Ivan Maesen 54


Foto Siemens


Ivan Maesen 55



LichtgordijnMulti beam safety senor

Ivan Maesen 56

Nominale schakelafstand Sn


Afstand waarbij de sensor schakelt

• Genormalisseerd meetobject

• Nominale spanning

• Nominale temperatuur

Ivan Maesen 57

Werkelijke schakelafstand


Rekening houden met:

• Werkelijke temperatuur

• Nabijheid andere sensoren

• Soort materiaal

• Afmetingen object

• Kleur (optische sensoren)

• …

Ivan Maesen 58


Correctiefactoren inductieve schakelaar

- staal 1

- CrNi 0,85

- Al 0,50

- Cu 0,45

- ….


Ivan Maesen 59


Correctiefactoren capacitieve schakelaar:

- Staal 1

- Al 0,95

- Cu 0,95

- H2O 0,64

- Plexiglas 0,20

- …


Ivan Maesen 60


Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen,

uitgedrukt in Hz.

Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer productie er gemaakt kan worden.

Besturing moet die frequentie kunnen verwerken.

Schakelfrequentie

Ivan Maesen 61


De stroom die de sensor kan schakelen, uitgedrukt in mA.

Uitgangsbelasing

Ivan Maesen 62


Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde (unshielded) senoren

Ivan Maesen 63


Kop niet afgeschermd, uit kunststofGrotere detectieafstandInbouwen geeft problemen

Niet-afgeschermde senoren

Foto Siemens

Ivan Maesen 64


Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)Kleinere detectieafstand

Afgeschermde senoren

Ivan Maesen 65


Eigenschappen inductieve sensoren

Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door een niet-metalen obstakel heen.)

Aanrakingsvrije werking

Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar in een aggressieve omgeving)

Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz)

Snelle responsietijd (< 2 ms)

Zeer lange levensduur

Ivan Maesen 66



Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage

Kostprijs € 20 tot ca. € 50

Foto Siemens

Ivan Maesen 67



Detecteren alleen elektrische geleidende materialen

Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling

Metalen en andere inductieve sensoren in de

naijheid van de sensor kunnen de werking beïnvloeden.

Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd worden.

BeperkingenBeperkingen

Ivan Maesen 68


Eigenschappen capacitieve sensoren

Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en niet-metalen objecten, vloeistoffen,

bulpproducten, …) Aanrakingsvrije werking Bruikbaar in een agressieve omgeving Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz) Snelle responsietijd (< 25 ms) Zeer lange levensduur Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen

detecteren

Ivan Maesen 69



Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking (glas, plastiek) detecteren

Ongevoelig voor trillingen

Geen contactdender

Geen onderhoud, geen slijtage

Kostprijs € 30 tot ca. € 60

Ivan Maesen 70



Detectieafstand tot ca. 15 mm

Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort

Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling

Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd worden.

Metalen en andere inductieve sensoren in de nabijheid van de sensor kunnen de werking beïnvloeden.

Minder efficiënt dan inductieve sensoren


Ivan Maesen 71


Eigenschappen ultrasone sensoren

Detecteren vrijwel alles Detectieafstand kan zeer groot zijn

(50 mm – ca. 11 m) Ideaal voor afstandsmeting Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving Snelle responsietijd (0,5 s) Zeer lange levensduur

Ivan Maesen 72


Eigenschappen ultrasone sensoren

Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten worden er niet gedetecteerd.

Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden.

De snelheid van de echo is afhankelijk van het te detecteren object (keuze frequentie geluidssignaal is belangrijk).

Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed uitgelijnd worden.


Ivan Maesen 73


Eigenschappen optische sensoren

Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van uitvoeringsvorm)

Kan gebruikt worden voor afstandsmeting Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving Snelle responsietijd Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling Zeer lange levensduur

Ivan Maesen 74



Bij gebruik van glasvezel: zeer kleine montageruimte nodig. bij hoge temperaturen bruikbaar geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving

Foto’s Omron

Ivan Maesen 75



Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd licht.

Twee elektronische schakelingen; zender en ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert het systeem niet.

Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2 bekabelingen aangebracht worden. (Zender en ontvanger afzonderlijk.)

Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk van het voorwerp.

Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de stralenbundel terugkaatsen.


Ivan Maesen 76

Rekening houden met:

Sensoren – Aansluiten van sensoren

Soort voedingsspanning (AC, DC, UC)

Grootte van de voedingsspanning

Aantal aansluitdraden

Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij contact

Schakelfunctie: NO of NC (of analoog)

Maximale uitgangsbelasting

Ivan Maesen 77

Draadkleur


Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1

Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N

Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad voor NO.

Wit (Wh – White) schakeldraad bij een vierdraadse sensor (NG)

Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding

Ivan Maesen 78

Driedraadse sensor PNP (capacitief)


Ivan Maesen 79

Driedraadse sensor NPN (inductief)


Ivan Maesen 80

Vierdraadse sensor PNP


Ivan Maesen 81

Tweedraadse sensor DC (capacitief)


Ivan Maesen 82

Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)


Ivan Maesen 83

Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)


Ivan Maesen 84

Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)


Ivan Maesen 85

Vijfdraadse sensor AC (optisch)


Ivan Maesen 86

Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)


Ivan Maesen 87

Driedraadse sensoren

Sensoren – Testen van sensoren

Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang

Het aansluitschema

Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de V-meter ook over de belasting meten.

Ivan Maesen 88

Sensoren – Testen van sensoren

Het aansluitschema

Testen met V-meter

Testen met A-meter

Tweedraadse

sensoren

Ivan Maesen 89

Sensoren

Ivan Maesen

Documents

Transcript of Ivan Maesen