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Sensor KnowHow

für den sicheren Einstieg und um Unsicherheiten zu klären


Auf dieser Seite finden Sie die Grundlagen zu den Sensoren. Diese Informationen helfen Ihnen, die richtigen Entscheidungen zu treffen. Die Informationen sind einfach gehalten und werden mit Zeichnungen verdeutlicht.
Selbstverständlich stehen unsere Techniker jederzeit für weitere Fragen oder Erklärungen per LiveCall, Chat, Email oder am Telefon zur Verfügung.

Der Unterschied zwischen PNP und NPN

Die Bezeichnung PNP und NPN bei den Sensoren hat nichts mit der Funktion (bsp. Öffner oder Schliesser) des Sensors zu tun! Es geht hierbei um die Beschaltung des Ausgangstransistors. Ein PNP Sensor kann also die Funktion NO (normally open = Schliesser) oder NC (normally closed = Öffner) haben.
PNP Ausgang
NPN Ausgang
PNP Schaltausgang
NPN Schaltausgang
Die Last am Schaltausgang ist gegen GND als Bezugspunkt geschaltet. Wenn ein Signalwechsel durch die Bedämpfung des Sensors erfolgt, wird die Versorgungsspannung (U+) „durchgeschaltet“. Der Strom kann von U+ durch den Transistor und durch die Last an GND fliessen.

Der PNP Schaltausgang wird in Europa bevorzugt.
Die Last am Schaltausgang ist gegen U+ als Bezugspunkt geschaltet. Wenn ein Signalwechsel durch die Bedämpfung des Sensors erfolgt, wird die Masse (GND) „angeschaltet“. Der Strom kann von U+ durch die Last über den Transistor zu GND fliessen.

Der NPN Schaltausgang wird vorzugsweise in Asien und Nordamerika eingesetzt.

Schliesser, Öffner und Wechsler
Die Schaltfunktion eines Sensors wird durch die Begriffe Schliesser (NO), Öffner (NC) und Wechsler (NO/NC) definiert.



Ausgang Schliesser

Ausgang Öffner
Ausgang Wechsler



Schliesser (NO)

Öffner (NC)
Wechsler (NO/NC)
Ein Schliesser stellt bei Bedämpfung des Sensors die elektrische Verbindung her. Im Ruhezustand ist die Verbindung geöffnet und es fließt kein Strom.

NO = normally open

Ein Öffner trennt bei Bedämpfung des Sensors eine elektrische Verbindung und ist im Ruhezustand geschlossen.

NC = normally closed
Bei einem Wechsler wird bei Bedämpfung des Sensors die Verbindung auf einen anderen Kontakt umgeschaltet. Beim wegfallen der Bedämpfung wechselt die Verbindung zurück zum Ruhekontakt.
Sensorfunktionen
Sensor ist nicht gleich Sensor. Jede Applikation benötigt die richtige Art Sensor. Die verschiedenen Ausführungen bieten verschiedene Vor- und Nachteile. Hier erklären wir die Funktion der einzelnen Sensortypen und deren Vorteile.
Triangulation, Hintergrundausblender
Diffus reflektierende Objekte werden innerhalb vom eingestellten Schaltbereich erkannt. Hintergründe oder Objekte ausserhalb vom Schaltbereich, werden elektronisch ausgeblendet.
Funktion Hintergrundausblender
Vorteile von Hintergrundausblendern

  • Erkennt diffuse Oberflächen innerhalb vom Tastbereich
  • Geringe Beeinflussung durch Farbunterschiede
  • Objekte ausserhalb Einstellbereich werden nicht erkannt / berücksichtigt

Triangulation, Vordergrundausblender
Der Sensor wird auf eine Referenzfläche eingestellt. Das Schaltfenster liegt eng auf der Referenzfläche. Das Objekt blockiert diese optische Achse, der Sensor schaltet.
Funktion Vordergrundausblender
Vorteile von Vordergrundausblendern
  • Definierte Referenzdistanz
  • Oberflächenbeschaffenheit hat keinen Einfluss
  • Objektunförmigkeit hat keinen Einfluss
  • Kein Nahbereich
  • Erkennt auch spiegelnde Oberflächen

Konvergenttaster
Konvergente Sensoren erfassen Objekte nur in einem bestimmten Erfassungsbereich (Fläche).
Konvergenttaster Funktion
Vorteile von Konvergenttastern

  • Kurzdistanzsensor
  • Definierter Erfassungsbereich
  • Oberflächenbeschaffenheit hat wenig Einfluss
  • Meistens sehr kleine Bauformen

Lichtschranken
Lichtschranken bestehen immer aus einem Sender und einem Empfänger und können zuverlässig grosse Distanzen überbrücken. Der gut gebündelte Lichtstrahl kann Staub und Nebel durchdringen. Der Lichtstrahl muss eindeutig unterbrochen sein, um eine zuverlässige Schaltsituation zu erhalten.
Funktion Lichtschranke
Vorteile von Lichtschranken
  • Grosse Distanzen
  • Durchdringung von Verschmutzung
  • Kein Nahbereich

Reflexlichtschranken
Reflexlichtschranken werden auf einen definierten Reflektor ausgerichtet und eingestellt. Solche Sensoren sind auch gut geeignet, um transparente Objekte zu erkennen.
Funktion Reflexlichtschranke
Vorteile von Reflexlichtschranken
  • nur einseitige Verkabelung
  • Erkennt transparente Objekte
  • Definierte Schaltzone
  • Kein Nahbereich

Diffustaster
Der optische Taster wertet die Oberflächenreflexion vom Objekt aus. Entsprechend dem Reflexionsgrad ist die Schaltdistanz grösser oder kleiner. Üblicherweise arbeiten diese Sensoren mit Infrarotlicht, Laser oder mit sichtbarem Rotlicht.
Diffustaster Funktion
Vorteile von Diffustastern
  • Erkennt die meisten Oberflächen
  • Sender/Empfänger in einem Gerät
  • Kein Nahbereich

Koaxialtaster

Diffustaster, Hintergrundausblender oder Reflexlichtschranken können durch andere naheliegende Konstruktionselemente beeinflusst werden. Das hat im Wesentlichen 2 Gründe:

  • Durch den grossen Öffnungswinkel vom Sender wir Licht von anderen Konstruktiven Teilen reflektiert. Der Empfänger erkennt das Lichtsignal und schaltet!

  • Sender und Empfängerelemente sind im Sensor konstruktiv übereinander platziert. Das hat zur Folge, dass immer der Sender oder der Empfänger im Schatten liegt.


Der Koaxial LASER Taster hat im Vergleich dazu den Sender und den Empfänger auf der gleichen Achse. Damit kann das gebündelte und reflektierte Licht den Empfänger auf gleicher Achse erreichen.

Optischer Koaxialtaster Prinzip
Vorteile von Koaxialtastern
  • Sender und Empfänger auf einer Achse
  • Kann durch Löcher und Spalten erkennen
  • Sehr kleiner Nahbereich
  • Kleiner Lichtpunkt

 


 



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