29_30.pdf

A U T O M A T Y K A

Czujniki odległości

firmy

W†artykule przedstawiamy nowoczesne czujniki odleg³oúci

dla uk³adÛw automatyki, produkowane przez firmÍ Sensopart.

Laserowy czujnik

odleg³oúci z†wyjúciem

analogowym - FT50RLA

0,3mm, dlatego teø z†jego po-

moc¹ moøna wykrywaÊ obiek-

ty o†bardzo ma³ych rozmia-

rach, jak teø w†³atwy sposÛb

pozycjonowaÊ i†nastawiaÊ

czujnik. Poprzez zastosowanie

kontroli wypromieniowywanej

przez laser mocy zosta³ zmini-

malizowany wp³yw duøych

kontrastÛw dla rÛønych po-

wierzchni, np. czarno-bia³ych.

Przy pracy z†tym czujni-

kiem nie s¹ wymagane spe-

cjalne procedury zabezpie-

czaj¹ce, poniewaø spe³nia on

wymogi II klasy ochrony dla

laserÛw, co w†praktyce ozna-

cza pe³ne bezpieczeÒstwo ob-

s³ugi.

Typowe obszary zastoso-

wania czujnika:

➲

Precyzyjny pomiar odleg-

³oúci.

➲

Pomiar úrednicy.

Wykrywanie krawÍdzi.

Wykrywanie odchy³ek

wymiarowych.

➲

Pomiar poziomu.

Pomiar gruboúci (przy

uøyciu jednego lub dwÛch

czujnikÛw) lub wysokoúci.

➲

Jest to precyzyjny czujnik

odleg³oúci przeznaczony do

wszystkich przemys³owych

aplikacji, w†ktÛrych jest wy-

magany pomiar odleg³oúci.

Informacja o†odleg³oúci

jest przekszta³cana na analo-

gowy sygna³ napiÍciowy z†za-

kresu 0..10V, przy czym na-

piÍcie wyjúciowe zmienia siÍ

proporcjonalnie do odleg³oúci

od obiektu. Wynik pomiaru

odleg³oúci praktycznie nie za-

leøy od koloru i†kszta³tu po-

wierzchni namierzanego

przedmiotu.

Ca³y uk³ad czujnika

umieszczony jest w†bardzo

ma³ej obudowie o†wymiarach

tylko 50x50x17mm i†nie wy-

maga dodatkowej zewnÍtrznej

jednostki steruj¹cej. Czujnik

posiada duøy zakres pomiaro-

wy a†jego rozdzielczoúÊ

wynosi 0,02mm. Dok³adnoúÊ

pomiaru i†nieliniowoúÊ poni-

øej 1% jest gwarantowana

w†ca³ym zakresie pomiaro-

wym.

Specjalna procedura kont-

rolna powoduje, øe czujnik jest

nieczu³y na wp³yw temperatu-

ry. Wi¹zka lasera uøywanego

w†czujniku (laser úwiat³a czer-

wonego 660nm) ma úrednicÍ

Monitorowanie elemen-

tÛw wypuk³ych i†wklÍs³ych.

Czujniki tego typu nadaj¹

siÍ doskonale do powyøszych

zastosowaÒ i†s¹ konkurencyj-

ne w†stosunku do istniej¹-

cych na rynku rozwi¹zaÒ za-

rÛwno technicznie, jak i†ce-

nowo.

UltradüwiÍkowe czujniki

odleg³oúci serii UM30

Jest to grupa czujnikÛw wy-

korzystuj¹cych odbicie fali ul-

tradüwiÍkowej od badanego

przedmiotu. Czujnik emituje

krÛtki impuls, ktÛry dochodz¹c

do obiektu odbija siÍ od niego.

Na podstawie czasu, jaki up³y-

wa miÍdzy wys³aniem impulsu

a†odbiorem echa, czujnik wyli-

cza odleg³oúÊ od przedmiotu.

Elektronika Praktyczna 10/99

A U T O M A T Y K A

Rys. 3.

Rys. 2.

Typowe obszary zastoso-

wania czujnika:

➲

Rys. 4.

Detekcja krawÍdzi ( rys. 1 ).

kÍ úwiat³a na liniÍ. Badany

przedmiot, blokuj¹c w†wiÍk-

szym lub mniejszym stopniu

barierÍ úwietln¹, powoduje po-

jawienie siÍ odpowiedniego

Rys. 1.

Czujnik liniowy (kamera

liniowa) FZS1024

Czujnik liniowy firmy Sen-

sopart wype³nia lukÍ pomiÍ-

dzy czujnikami fotoelektrycz-

nymi a†typowymi kamerami li-

niowymi, charakteryzuj¹c siÍ

przy tym kompaktow¹ budow¹

i†prostot¹ obs³ugi. Czujnik,

uk³ad obrÛbki sygna³Ûw, wy-

úwietlacz i†sterowanie s¹ zin-

tegrowane w†jednej obudowie,

daj¹c uøytkownikowi urz¹dze-

nie gotowe do pod³¹czenia ìod

rÍkiî, bez dodatkowego oprog-

ramowania czy oprzyrz¹dowa-

nia. Obiektyw CCTV dokonuje

projekcji badanego obiektu na

linijkÍ CCD o†rozdziel-

czoúci 1024

pikseli. Wy-

kryte krawÍ-

dzie przed-

miotu s¹ pod-

dawane filtra-

cji poprzez

wbudowany

uk³ad obrÛbki

sygna³Ûw. In-

formacja

o†obiekcie i†jego po-

zycji jest dostÍpna dla

uøytkownika jako sygna³ na-

piÍciowy 0..10V, b¹dü pr¹do-

wy 4..20mA. OprÛcz sygna³u

pomiarowego dostÍpne s¹ do-

datkowe sygna³y, ktÛre umoø-

liwiaj¹ np. ustawienie profilu

intensywnoúci linijki CCD czy

teø jej synchronizacjÍ. Typowy

obszar roboczy czujnika FZS

1024 wynosi 0,2..1,5m, przy

dok³adnoúci 0,1%.

Czujnik moøe pracowaÊ

w†szeúciu trybach przetwarza-

nia sygna³Ûw, np. tryb zlicza-

nia czÍúci, kontrola krawÍdzi.

Odznacza siÍ prostot¹ progra-

mowania, ktÛre polega na usta-

wieniu odpowiedniego trybu

pracy za pomoc¹ wielopozy-

cyjnego prze³¹cznika. Czter-

dzieúci LED-Ûw tworz¹cych

wyúwietlacz pozwala uøytkow-

nikowi na kontrolÍ popra-

wnoúci ustawienia i†s³uøy rÛw-

nieø informacj¹ o†wybranym

trybie pracy czujnika. W†ofer-

cie handlowej wystÍpuj¹ do-

datkowe akcesoria (obiektywy,

naúwietlacze, uchwyty), umoø-

liwiaj¹ce dostosowanie kame-

ry do ø¹danej aplikacji.

Kontrola zwisu materia-

³Ûw taúmowych ( rys. 2 ).

➲

W†zaleønoúci od rodzaju wy-

júcia jakim dysponuje czujnik,

zmierzona wartoúÊ odleg³oúci

jest przekszta³cana na sygna³

analogowy 0..10 V†lub 0..20

mA. Jako przetwornik uøywany

jest piezoelektryk (przekszta³ca

napiÍcie elektryczne na falÍ

düwiÍkow¹, jak i†w†drug¹ stro-

nÍ - düwiÍk na napiÍcie).

Wszystkie czynnoúci regu-

lacyjne s¹ wykonywane za

pomoc¹ dwÛch przyciskÛw,

ktÛre s¹ umieszczone na

Zliczanie elementÛw

( rys. 3 ).

➲

Pomiary úrednicy, cen-

trowanie ( rys. 4 ).

➲

Wykrywanie otworÛw

w†materia³ach ( rys. 5 ).

åwiat³owodowe czujniki

odleg³oúci z†wyjúciem

analogowym serii FSA30

Jest to z†kolei grupa czuj-

nikÛw przeznaczonych do

wykrywania obiektÛw, jak teø

do pomiarÛw odleg³oúci. Za-

wiera fototranzystor, ktÛry

przekszta³ca odbit¹ wi¹zkÍ

úwiat³a podczerwonego na

sygna³ elektryczny. Kaøda

zmiana w†úwietle powracaj¹-

cym powoduje proporcjonal-

n¹ zmianÍ na wyjúciu tran-

zystora. Po uøyciu odpowied-

niego wzmacniacza na wy-

júciu jest sygna³ liniowy pr¹-

dowy (0..20mA) lub napiÍcio-

wy (0..5V).

Czujnik moøe pracowaÊ

w†dwÛch trybach:

Tryb odbiciowy

W†tym trybie czujnik emi-

tuje úwiat³o podczerwone,

ktÛre odbijaj¹c siÍ od wykry-

wanego obiektu pada na od-

biornik. Czujnik moøe byÊ

uøyty z/lub bez úwiat³owodu,

w†zaleønoúci od odleg³oúci

i†czu³oúci potrzebnej w†danej

aplikacji. Gdy stosowany jest

tylko z†filtrem polaryzacyj-

nym, obszar roboczy leøy

w†zakresie 200..1000mm.

Przy stosowaniu úwiat³owo-

du obszar roboczy zaleøy od

uøytego typu. Generalnie ule-

ga zmniejszeniu, ale za to

zwiÍksza siÍ dok³adnoúÊ po-

miaru.

Tryb bariery úwietlnej ( rys. 6 )

W†tym trybie czuj-

nik úciúle wspÛ³pracu-

je ze úwiat³owodem.

åwiat³o podczerwone

jest emitowane przez

jeden úwiat³owÛd (S)

a†odbierane przez dru-

gi (E). W†celu uzyska-

nia pomiaru liniowego

stosuje siÍ tzw. kon-

werter przekroju po-

przecznego, ktÛry prze-

kszta³ca okr¹g³¹ wi¹z-

Rys. 5.

bocznej

úciance obu-

dowy ( TouchCont-

rol ). Wyjúcie prze³¹cza-

j¹ce czujnika moøna zapro-

gramowaÊ jako normalnie ot-

warte ( no ) lub normalnie za-

mkniÍte ( nc ). RozdzielczoúÊ

pomiarowa dla tych czujni-

kÛw wynosi 1mm. Wyjúciow¹

charakterystykÍ tego sygna³u

moøna ustawiÊ na rosn¹c¹ lub

malej¹c¹. Zalet¹ czujnikÛw

ultradüwiÍkowych jest moøli-

woúÊ pracy w†úrodowiskach

zapylonych, w†obecnoúci par

lub mgie³. Czujniki te charak-

teryzuj¹ siÍ duøymi zasiÍga-

mi dzia³ania przy jednoczeú-

nie ma³ych wymiarach.

Typowe obszary zastoso-

wania czujnika:

➲

sygna³u wyjúciowego.

Do kaødego z†trybÛw pra-

cy czujnika stosowany jest od-

powiedni wzmacniacz. W†try-

bie odbiciowym wyjúciowy

sygna³ pr¹dowy lub napiÍcio-

wy ze wzmacniacza jest pro-

porcjonalny do odleg³oúci ba-

danego obiektu od czujnika,

zaú w†trybie bariery úwietlnej

do iloúci úwiat³a, jakie otrzy-

muje czujnik.

Typowe obszary zastoso-

wania czujnika:

➲

Detekcja krawÍdzi.

Pomiar úrednicy.

Pomiar zmÍtnienia mate-

ria³Ûw przezroczystych.

➲

Pomiar gÍstoúci cieczy.

Krzysztof Antczak,

Maciej Grzondkowski

Artyku³ zosta³ napisany

na podstawie dokumentacji

technicznej firmy Sensopart,

ktÛrej przedstawicielem jest

Sels (tel. (0-22) 848-08-42).

Pomiar poziomu wype³-

nienia zbiornikÛw przez cie-

cze, materia³y sypkie.

➲

Kontrola zwisu materia-

³Ûw taúmowych.

➲

Wykrywanie wysokoúci

stert materia³Ûw.

➲

Ochrona przed kolizj¹

w†czasie pracy suwnic, pojaz-

dÛw szynowych, na rampach

wy³adowczych.

➲

Pomiar úrednicy przy na-

wijaniu lub rozwijaniu.

Rys. 6.

Elektronika Praktyczna 10/99

Elektronika Praktyczna 2/98

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: