Was Photoelektrische Sensoren sind
Ein photoelektrischer Sensor erkennt ein Objekt, indem er Licht über den Raum schickt, in dem das Objekt sein wird, und beobachtet, was zurückkommt oder was nicht ankommt. In einer Fertigungslinie macht ihn das zum Gerät für Anwesenheitsprüfung, Zählung, Kantenerkennung und Schutztürpositionen, und er ist üblicherweise der kostengünstigste Weg, eine Ja-oder-Nein-Frage zur Position zu beantworten.
Er unterscheidet sich von einem induktiven oder kapazitiven Sensor auf eine Weise, die sowohl seine Stärke als auch seine Schwäche festlegt. Es gibt kein Feld, das bedämpft werden könnte, sodass nahezu jedes Material erkannt werden kann, in Abständen, die ein induktiver Sensor nicht erreicht, und ein transparenter Gegenstand oder eine gedruckte Markierung ebenso unterschieden werden kann wie ein fester. Derselbe optische Weg, der das möglich macht, ist auch das, was Staub, Nebel, Spritzwasser und eine verdeckte Sichtlinie unterbrechen.
Die Auswahl hängt an vier Fragen: wo der Sensor relativ zum Objekt montiert werden kann, woraus das Objekt besteht und wie viel Licht es zurückwirft, wie der Hintergrund dahinter aussieht und was der Steuerungseingang erwartet. Die zweite und die dritte davon sind es, was die Erfassungsarten unterscheidet, und nicht der Erfassungsabstand allein.
Wie Photoelektrische Sensoren messen
Die Erfassungsarten unterscheiden sich darin, wohin das Licht geht, und jede beantwortet ein anderes Problem. Ein einfacher diffuser Sensor sendet Licht aus und schaltet, wenn genug davon zurückkommt; das braucht nichts auf der anderen Seite des Objekts, macht den Schaltpunkt aber davon abhängig, wie reflektierend das Objekt ist. Ein photoelektrischer Sensor mit Hintergrundausblendung ermittelt, woher das Licht kam, statt wie viel ankam, indem er die unterschiedlichen Winkel nutzt, unter denen Sender und Empfänger das Objekt sehen; er schaltet daher auf die Entfernung und lässt sich so einstellen, dass er ignoriert, was hinter dem Ziel liegt.
Ein Reflexionslichtschranken-Sensor sendet einen Strahl auf einen Reflektor und erkennt das Objekt, wenn der Strahl unterbrochen wird; das braucht nur eine Kabelstrecke und eine Montageposition, aber einen Reflektor gegenüber. Ein Einweg-Lichtschrankenpaar setzt Sender und Empfänger an gegenüberliegende Enden und erkennt, wenn der Strahl zwischen ihnen unterbrochen wird, was die größte Reichweite und die zuverlässigste Erkennung ergibt, um den Preis der Verdrahtung und der Ausrichtung beider Enden. Der optische Weg ist bei den letzten beiden fest, sodass der Schaltpunkt überhaupt nicht vom Objekt abhängt.
Was alle vier in der Praxis begrenzt, ist der Kontrast zwischen dem Objekt und seiner Umgebung. Ein reflektierendes Objekt kann aus einem Winkel mehr Licht zurückwerfen, als ein diffuses frontal zurückgibt, und ein dunkles Objekt wirft sehr wenig zurück, sodass ein auf ein Teil eingestellter Schaltpunkt bei einem anderen nicht halten muss. Ein Maschinenrahmen, ein Förderband oder eine glänzende Abdeckung hinter dem Objekt können mehr reflektiertes Licht beitragen als das Objekt selbst, was das Problem ist, zu dessen Lösung die Hintergrundausblendung existiert, und der Grund, warum ein einfacher diffuser Sensor an einer gegebenen Installation manchmal gar nicht zum Arbeiten zu bringen ist.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Erfassungsart | Diffus, diffus mit Hintergrundausblendung, Reflexionslichtschranke, Einweg-Lichtschranke | Was auf der anderen Seite des Objekts montiert werden muss und ob der Schaltpunkt vom Objekt oder von einem festen optischen Weg abhängt. |
| Erfassungsabstand | Von wenigen Millimetern bis zu mehreren Metern, je nach Art | Wo der Sensor montiert werden kann. Die veröffentlichte Größe wird gegen ein Bezugsziel gemessen, sodass der Arbeitsabstand bei einem dunklen oder rauen Objekt kürzer ist. |
| Lichtquelle und Fleckgröße | Sichtbares Rot oder Infrarot sowie der Durchmesser des Flecks im Arbeitsabstand | Ob der Strahl ausgerichtet werden kann und wie klein ein Objekt zuverlässig erkannt werden kann. Für verschiedene Abstände angegebene Fleckgrößen sind nicht unmittelbar vergleichbar. |
| Ausgangsart | PNP, NPN oder bei manchen Modellen ein analoger Ausgang | Wie der Sensor an den Steuerungseingang anschließt und ob der Wert eine Grenze oder eine Messung ist. |
| Ausgangsfunktion | Schließer, Öffner oder umschaltbar | Was die Steuerung sieht, wenn kein Objekt vorhanden ist, was eine Verdrahtungsentscheidung und keine Vorliebe ist. |
| Empfindlichkeitseinstellung | Ein-Dreh-Potentiometer, Tasten-Teachen oder eine feste Einstellung | Wie der Schaltpunkt vor Ort eingestellt wird und ob er bei einem Umrüsten schnell zurückgesetzt werden kann. |
| Gehäuse und Dichtung | Rechteckig oder zylindrisch, mit einer Schutzart | Ob der Sensor dort überlebt, wo er montiert ist. Eine für Spritzwasser geeignete Schutzart ist keine für Hochdruckreinigung. |
| Anschluss | Fest angeschlossenes Kabel oder ein Steckverbinder | Wie schnell ein beschädigter Sensor ersetzt werden kann, was an einer Maschine mit vielen solcher Sensoren zählt. |
So wählen Sie Photoelektrische Sensoren aus
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
|---|
| Woraus das Objekt besteht und wie es reflektiert | Der Erfassungsabstand wird gegen ein weißes mattes Ziel gemessen, und ein dunkles, glänzendes oder geneigtes Objekt verhält sich anders | Beschreiben Sie das Objekt, seine Farbe und seine Oberfläche und ob derselbe Sensor mehr als eine Art bewältigen muss. |
| Hintergrund hinter dem Objekt | Ein reflektierender Hintergrund kann mehr Licht beitragen als das Objekt, wofür die Hintergrundausblendung gedacht ist | Nennen Sie, was hinter dem Objekt ist und wie weit entfernt, denn das entscheidet, ob ein einfacher diffuser Sensor arbeiten kann. |
| Verfügbare Montagepositionen | Manche Arten brauchen eine Montagestelle und manche zwei, und die Reichweite unterscheidet sich nach Art | Nennen Sie den Abstand zwischen der möglichen Sensorposition und dem Durchlauf des Objekts sowie den Platz auf der anderen Seite. |
| Objektgröße und -geschwindigkeit | Ein kleines oder schnelles Objekt braucht einen Fleck, der in es hineinpasst, und eine Ansprechzeit, die den Durchlauf auflöst | Nennen Sie das kleinste Maß des Objekts quer zum Strahl und die Anlagengeschwindigkeit. |
| Umgebungslicht und Atmosphäre | Starkes Umgebungslicht stört, und Staub, Nebel und Spritzwasser unterbrechen den optischen Weg | Beschreiben Sie die Zelle, in der der Sensor sitzt, einschließlich ob Sonnenlicht hineinfällt und ob sie abgespritzt wird. |
| Steuerungseingang | Die Eingangsart legt die Ausgangsform fest, und die Logik entscheidet die Ausgangsfunktion | Bestätigen Sie die Eingangsart und was das Programm erwartet, wenn kein Objekt vorhanden ist. |
| Was bei einer verpassten Erkennung geschieht | Die Folge entscheidet, wie viel Reserve und wie viel Ausrichtungsstabilität nötig sind | Sagen Sie, ob ein verpasstes Teil eine Nacharbeit oder einen Stillstand verursacht, denn das verändert die Wahl der Art. |
Ein photoelektrischer Sensor erkennt die Unterbrechung oder die Rückkehr von Licht und nicht das Objekt selbst. Alles, was in den Strahl tritt oder die Sichtlinie verdeckt, kann ihn auslösen; deshalb gehört eine Abdeckung oder eine Zugangsklappe im optischen Weg zu den Montageüberlegungen und ist kein Nachgedanke.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Photoelektrische Sensoren meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom photoelektrischen Sensor unterscheidet |
| Näherungssensoren | Induktive und kapazitive Bauarten ignorieren den optischen Weg gänzlich, sodass Staub, Nebel und eine verdeckte Sichtlinie sie nicht beeinflussen, und sie lassen sich bündig in einen Metallhalter einbetten. Sie reagieren jedoch nur auf Metall und über einen viel kürzeren Abstand, sodass ein Kunststoffteil oder ein Ziel mehrere hundert Millimeter entfernt nach einem photoelektrischen Sensor verlangt. |
| Positionssensoren | Ein Positionssensor meldet, wo etwas ist, üblicherweise als kontinuierlichen Wert über einen Weg. Ein photoelektrischer Sensor meldet, dass etwas an einem Punkt angekommen ist. Braucht die Steuerung die tatsächliche Position statt einer Bestätigung, liefert ein photoelektrischer Sensor nur einen Teil der Antwort. |
| Wegsensoren | Diese messen eine kleine Bewegung als kontinuierliche Strecke, was ein optischer Sensor in manchen Ausführungen ebenfalls kann, nicht aber in den hier beschriebenen schaltenden Ausführungen. Wo das Ausmaß der Bewegung zählt und nicht die Tatsache, ist ein Wegsensor das Gerät, und ein photoelektrischer Schalter lässt sich nicht dafür einsetzen. |
| Füllstandssensoren | Die Füllstandserkennung ist ein Sonderfall der Anwesenheitserkennung und wird manchmal mit optischen Teilen ausgeführt, doch ein Füllstandssensor wird gegen das Material, den Behälter und die Bedingungen darin spezifiziert. Ist die Anforderung eine Füllgrenze in einem Tank, ist die Füllstandsfamilie die richtige und nicht ein optischer Universalschalter. |
| Drehgeber und Zählsysteme | Das Zählen von Teilen auf einer Linie kann durch Zählen der Impulse des Maschinenantriebs geschehen statt durch Erkennen jedes Teils. Sind die Teile gleichmäßig beabstandet und ist der Antrieb verlässlich, entfällt der Sensor ganz; sind sie es nicht, ist ein photoelektrischer Sensor, der jedes Teil erkennt, die unmittelbarere Messung. |
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Woraus das Objekt besteht, seine Farbe und seine Oberflächenbeschaffenheit
- Das kleinste Maß des Objekts quer zum Strahl und die Anlagengeschwindigkeit
- Was hinter dem Objekt sitzt und wie weit entfernt
- Der Abstand zwischen Montageposition und Objekt sowie der verfügbare Platz auf der anderen Seite
- Ob derselbe Sensor mehr als eine Objektart bewältigen muss
- Die Eingangsart der Steuerung und was das Programm erwartet, wenn kein Objekt vorhanden ist
- Die Umgebungsbedingungen: Sonnenlicht, Staub, Nebel, Spritzwasser
- Wie schnell ein Sensor im Betrieb austauschbar sein muss
- Ob die Folge einer verpassten Erkennung eine Nacharbeit oder ein Stillstand ist
