6 Weg Winkel und Abstandssensoren Fllstands und Neigungssensoren

6. Weg-, Winkel- und Abstandssensoren Füllstands- und Neigungssensoren 6. 1 Berührende und abtastende Wegsensoren 6. 1. 1 Analoge Sensoren, resistiv und induktiv 6. 1. 2 Digitale Sensoren, inkremental und absolut 6. 2 Berührungslose Wegsensoren 6. 2. 1 Wirbelstromaufnehmer 6. 2. 2 Kapazitive Aufnehmer 6. 2. 3 Ultraschallsensoren ( 6. 2. 4 Laseroptische Triangulation ) ( 6. 2. 5 Andere Messprinzipien ) 6. 3 Füllstandssensoren 6. 4 Neigungssensoren 1

6. 1. 1 Analoge Sensoren Resistive Weg- und Winkelsensoren Potentialverlauf eines kontaktlosen Potentiometer als Funktion von Ort und Zeit Quelle: Fa. Novotechnik 2

Induktive Wegsensoren (LVDT-Prinzip) Quelle: Fa. ASM 3

Induktive Wegsensoren (LVDT-Prinzip) Kompakter Sensor für industriellen Einsatz - Messbereich: ± 0, 5 mm bis ± 5 mm - Genauigkeit besser 0, 25 % (z. T. bis 0, 1 % als Option - Präzisions-Linear-Kugellager - Tastspitze aus Wolfram-Carbid 4 Quelle: Fa. ASM

6. 1. 2 Digitale Weg- und Winkelsensoren Inkrementale Version Quelle: Fa. Heidenhain 5

Inkrementaler Längengeber 6 Quelle: Koch

Inkrementaler Längengeber mit Richtungserkennung Quelle: Koch 7

Absolute Winkelgeber Quelle: Fa. Heidenhain 8

Codes absoluter Geber Dualcode Gray Code Quelle: Koch 9

Vergleich von absolut und inkremental Gebern Absolut Inkremental 10

Inkrementale Drehgeber mit magnetoresistiv abtastenden Sensoren Quelle: Fa. Heidenhain und Fa. Baumer Electric 11

6. 2 Berührungslose Wegsensoren 6. 2. 1 Wirbelstromaufnehmer Quelle: Koch 12

Anwendungen Wirbelstromsensoren 13 Quelle: Fa. Mikro Epsilon

6. 2. 2 Kapazitive Aufnehmer Merkmale Messverfahren: Kapazitiv Messbereiche: 0, 05/0, 2/0, 5/1/2/3/5/10/20 mm Linearität: ± 0, 2 % des Messbereichs (d. M. ) Auflösung: ± 0, 004 % d. M. Temperaturstabilität: 0, 03 bis 0, 17 µm / °C Temperaturbereich Sensoren: -50 bis +200 °C Quelle: Fa. Mikro Epsilon 14

Kapazitiver Aufnehmer als Näherungssensoren 15

6. 2. 3 Ultraschallsensoren Erfassungsbereiche: 60 mm. . . 500 mm 200 mm. . . 2000 mm 500 mm. . . 4000 mm 800 mm. . . 6000 mm Schallabsorption von Ultraschall in Luft bei verschiedenen Frequenzen Quelle: Fa. Pepperl u. Fuchs 16

Quelle: Bosch 17

Echobetrieb von Ultraschallsensoren Laufzeitdiagramm Signal wird ausgesendet Signal wird empfangen 18

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6. 3 Füllstandssensoren Kapazitive Verfahren h Füllhöhe da Durchm. Metallstab ohne Isolierung di Durchm. Metallstab mit Isolierung r DK der Isolierung (c) elektrisch leitende Flüssigkeit (a) Elektrode (b) Isolation 20

Füllstand elektrisch isolierender Flüssigkeiten Parallelschaltung zweier Kondensatoren 21

Füllstandsbestimmung durch den hydrostatischen Druck 22

Füllstandsbestimmung mit Wägezellen 23

6. 4 Neigungssensoren Prinzipiell als Neigungssensoren geeignet: Alle Nieder g-Beschleunigungssensoren Messzelle mit leitender Flüssigkeit Messbereich von 15° Auflösung von 0, 001° 24 Linearitätsfehler von 0, 035% Quelle: Fa. HL Planar

Thermodynamischer Neigungssensor Quelle: Fa. Vogt 25

Quelle: Fa. Vogt 26

Thermodynamischer Neigungssensor Ausgangssignal als Funktion der Neigung Auflösung, gezeigt an 0, 1° Winkelschritten Quelle: Fa. Vogt 27

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