PowerPoint-presentatie

advertisement
Installatiemethoden 6 ET
Foto Heidelberg
Ivan Maesen
1
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

2
Sensoren - Algemeen
Inductieve sensoren
Capacitieve sensoren
Optische sensoren
Magnetische sensoren
Ultrasone sensoren
Foto Turck
Ivan Maesen

3
Sensoren – Algemene werking
Ivan Maesen

4
Sensoren – Algemene werking
Ivan Maesen

5
Sensoren – Algemene werking
Ivan Maesen

6
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Foto Siemens
Ivan Maesen

7
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Detectie van blik
en deksel
Foto Siemens
Ivan Maesen

8
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Controle van afbreken van
boorkop
Foto Siemens
Ivan Maesen

9
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Positionering en controle
draaizin
Foto Siemens
Ivan Maesen

10
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Standdetectie van een
klep
Foto Siemens
Ivan Maesen

11
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 spoel
Ivan Maesen

12
Sensoren - Werking van de inductieve sensor
Warmteontwikkeling
Ivan Maesen
Amplitude
kleiner

13
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Foto Siemens
Ivan Maesen

14
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Detectie vulniveau in
silo
Foto Siemens
Ivan Maesen

15
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Detectie van vulling
van brik
Foto Siemens
Ivan Maesen

16
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het
diëlektricum.
A
C
d
Ivan Maesen

17
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Een niet-metalen object in het detectieveld: de
diëlektrische constante van de middenstof verandert.
 C verandert
Ivan Maesen

18
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de
afstand d tussen te platen.
A
C
d
Ivan Maesen

19
Sensoren - Werking van de capacitieve sensor
Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand
tussen de platen.
 C verandert
Ivan Maesen

20
Sensoren – Werking van de optische sensor
Ivan Maesen

21
Sensoren – Werking van de optische sensor
 impulsgenerator (modulator)
 IR of laser-LED
 lichtgevoelige transistor
 synchronisatie, gelijkrichter (demodulator)
 smitt-trigger
 versterker
Ivan Maesen

22
Sensoren – Werking van de ultrasone sensor
Ivan Maesen

23
Sensoren
ultrasone sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Kwaliteitscontrole met
sonar
Foto Siemens
Ivan Maesen

24
Sensoren
ultrasone sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Hoogtemeting met sonar
Foto Siemens
Ivan Maesen

25
Sensoren
ultrasone sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Afstandsmeting met sonar
Foto Siemens
Ivan Maesen

26
Sensoren
ultrasone sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Controle op doorhangen
met sonar
Foto Siemens
Ivan Maesen

27
Sensoren
ultrasone sensor
Eerst enkele toepassingsvoorbeelden…
Niveaumetingen
met sonar
Foto’s Siemens
Ivan Maesen

28
Sensoren – Werking van de ultrasone sensor
 oscillator
 gelijkrichtier
 smitt-trigger
 versterker
 piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven)
Ivan Maesen

29
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen volgens de vorm
Cilindrische sensoren
Balkvormige or rechthoekige sensoren
Ivan Maesen

30
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm
Speciale vormen:
• vork of sleufsensoren,
• ringsensoren,
• …
Foto Turck
Ivan Maesen

31
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren)
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

32
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Maten van cilindrische sensoren
Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30,
PG 36
Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40
Maten van rechthoekige sensoren
Bouwvormen zie maatschetsen catalogie.
Foto Siemens
Ivan Maesen

33
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
• Sensoren met aansluitklemmen
• Aangegoten kabel zonder connector
• Aangegoten kabel met connector
• Sensoren met connnector
Ivan Maesen

34
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting
Aangegoten kabel
Sensoren met
aansluitklem
Ivan Maesen

35
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Sensoren met connnector
Ivan Maesen

36
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Sensoren met connector:
aansluitkabels
Ivan Maesen

37
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting
Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren
Foto Turck
Ivan Maesen

38
Sensoren – Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens
Ivan Maesen

39
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Groot detectiebereik (tientallen meters)
Geen doorschijnende materialen detecteren
Ivan Maesen

40
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan)
Foto Siemens
Ivan Maesen

41
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling
(specular)
Detecteren van spiegelende opbjecten
Ivan Maesen

42
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 5 m
Ivan Maesen

43
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Ivan Maesen

44
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Retroreflex - retroreflective)
Foto Siemens
Ivan Maesen

45
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto’s Siemens
Ivan Maesen

46
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector
(Polarisatie - polarized)
Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen
Detectieafstand : ca. 3 m
Ivan Maesen

47
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Gepolariseerd licht
Spiegelend voorwerp
Ivan Maesen

48
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden
Detectieafstand : enkele tientallen centimeters
Ivan Maesen

49
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie
(strooing – diffuse)
Foto Siemens
Ivan Maesen

50
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent)
Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed
Detectieafstand : enkele tientallen centimeters
Ivan Maesen

51
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels
Ivan Maesen

52
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie,
met glasvezels
Ivan Maesen

53
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Foto Siemens
Ivan Maesen

54
Sensoren - Uitvoeringsvormen
Uitvoeringsvormen van optische sensoren
Lichtgordijn
Multi beam safety senor
Ivan Maesen

55
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Nominale schakelafstand Sn
Afstand waarbij de sensor schakelt
• Genormalisseerd meetobject
• Nominale spanning
• Nominale temperatuur
Ivan Maesen

56
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Rekening houden met:
• Werkelijke temperatuur
• Nabijheid andere sensoren
• Soort materiaal
• Afmetingen object
• Kleur (optische sensoren)
• …
Ivan Maesen

57
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren inductieve schakelaar
- staal
1
- CrNi
0,85
- Al
0,50
- Cu
0,45
- ….
Ivan Maesen

58
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Werkelijke schakelafstand
Correctiefactoren capacitieve schakelaar:
- Staal
1
- Al
0,95
- Cu
0,95
- H2O
0,64
- Plexiglas
0,20
-…
Ivan Maesen

59
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Schakelfrequentie
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.
Ivan Maesen

60
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Uitgangsbelasing
De stroom die de sensor kan schakelen,
uitgedrukt in mA.
Ivan Maesen

61
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde
(unshielded) senoren
Ivan Maesen

62
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Niet-afgeschermde senoren
Kop niet afgeschermd, uit kunststof
Grotere detectieafstand
Inbouwen geeft problemen
Ivan Maesen

Foto Siemens
63
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Afgeschermde senoren
Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak)
Kleinere detectieafstand
Ivan Maesen

64
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
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

65
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 20 tot ca. € 50
Foto Siemens
Ivan Maesen

66
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen inductieve sensoren
Beperkingen
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.
Ivan Maesen

67
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
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

68
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking
(glas, plastiek) detecteren
Ongevoelig voor trillingen
Geen contactdender
Geen onderhoud, geen slijtage
Kostprijs € 30 tot ca. € 60
Ivan Maesen

69
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen capacitieve sensoren
Beperkingen
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

70
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
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

71
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen ultrasone sensoren
Beperkingen
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

72
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
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

73
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Bij gebruik van glasvezel:
 zeer kleine montageruimte nodig.
 bij hoge temperaturen bruikbaar
 geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving
Foto’s Omron
Ivan Maesen

74
Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria
Eigenschappen optische sensoren
Beperkingen
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

75
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Rekening houden met:
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

76
Sensoren – Aansluiten van sensoren
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

77
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor PNP (capacitief)
Ivan Maesen

78
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Driedraadse sensor NPN (inductief)
Ivan Maesen

79
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vierdraadse sensor PNP
Ivan Maesen

80
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor DC (capacitief)
Ivan Maesen

81
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief)
Ivan Maesen

82
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NC (inductief)
Ivan Maesen

83
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Tweedraadse sensor AC - NO (inductief)
Ivan Maesen

84
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC (optisch)
Ivan Maesen

85
Sensoren – Aansluiten van sensoren
Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch)
Ivan Maesen

86
Sensoren – Testen van sensoren
Driedraadse sensoren
Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang
 Het aansluitschema
 Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten.
Ivan Maesen

87
Sensoren – Testen van sensoren
Tweedraadse
sensoren
 Het aansluitschema
 Testen met V-meter
 Testen met A-meter
Ivan Maesen

88
Sensoren
Ivan Maesen

89
Download
Random flashcards
fff

2 Cards Rick Jimenez

Rekenen

3 Cards Patricia van Oirschot

Create flashcards