Raymond Kleger. 1. Auflage ISBN (AZ VERLAG) ISBN (VDE-VERLAG)

(1)

Raymond Kleger

1 . Auflage •

ISBN 3-905214-32-6 (AZ VERLAG) ISBN 3-8007-2322-0 (VDE-VERLAG)

(2)

13

p-. ,;• : . " • • •-••iffe d e r

Warum ist messen nötig? 14 Was heisst überhaupt messen? 14 Messung einer nichtelektrischen physikalischen Grosse 15 Der Sensor IG Aktive und passive Messfühler 17 Wichtigste Messgrössen der Industrie und geeignete Messfuhler 13

Aktive Messfühler : ia

Elektromagnetische und elektrodynamische Sensoren 13 Aktive kapazitive Sensoren S1 Piezoelektrischer Sensor SS Thermoelemente S4 Fotoelemente und Solarzellen SB pH-Sonden S7

Passive Messfältler sa

Ohmsche Widerstandssensoren '. SB Feldplätte 4fl Passive induktive Sensoren 41 Passiver kapazitiver Sensor 43

Komplexe Sensoren 44

Hallgenerator 44

Repetätsonsfragen , 4B

Mechanische tSrenzEasEer

in der AutamsaZmM ss

** SB ' S7

sa

ES

es

B3 B4 BS SB

Sensarik für Praktiker

(3)

3« Lichtschranken E7 3.1 Was ist Licht? BB

3.1.1 Korpuskelnatur des Lichts GB 3.1.2 Wellennatur des Lichts BB 3.1.3 Elektromagnetische Strahlung E3

7S

3.3 LicSitforeehung 74 3.4 Totalreflexion 7s 3.5 Polarisation zs 3.6 Lichtspektrum 7B 3.7 Übersicht der Lichtschranken 7B 3.8 Einweg-Llchtschranken 79 3.9 Reflexions-Lichtschranken B4 3.10 Reflexions-Lichttaster BB 3.11 Lichtschranken mit Glasfiber-Optik as 3.12 Strahlungsquellen und Strahlungsempfänger 101 3.13 Elektronik von optischen Sensoren tos 3.14 Ausführungsformell von Lichtschranken wa 3.15 Anwendungshinweise " 111 3.16 Schutzart »3 3.17 Einsatz bei Explosionsgefahr IM 3.18 Umgebungstemperatur 11s 3.19 Fremdlichteinfluss UB sehe Verträglichkeit 117 im praktischen Einsatz ua 3.22 Sicherer Betrieb von Lichtschranken:

praktische Auswahlkriterien...: ist 3.^3 Daten von diversen Lichtschranken ?

der Firma Baumer electric 3.24 Zusammenfassung der Vorteile

von optischen Sensoren *SB

isa

(4)

4.3.1 4.3.2 4.3.3

4.7

5.4

13S

13B

138 14B Schaltabstände induktiver Sensoren 14B Axiales und radiales Anfahren 141 Materialabhängige Reduktionsfaktoren der Schaltabstände 143 14B 147 143 143 IS1

152

Zensoren #53

15B

1S3 1GO

1B4 .!tapK3£äuv«ä ^SKSBS-WSKBI IBB IBB IBB

171 17S

17B 17B 188

181 184

187

rpische Anwendungen -

: 183

(5)

las

133

Passiv~infrarn±-

:: ' 197

Passiv-Infrarot-Bewegungsmelclers iaa

7.1.1 Jeder Körper strahlt 138 7.1.2 Schwarzer Körper 13B 7.1.3 Aufbau eines pyroelektrischen Infrarotsensors 199 7.1.4 Wirkung einer bewegten Wärmequelle SOB 7.1.5 Erfassungsbereich vergrössern SOI 7.1.6 Schaltungstechnik moderner PIR-Bewegungsmelder SBS

SO3

7.2.1 Beispiel einer Beleuchtungssanierung SB3 7.2.2 Funktionsweise moderner, automatisch

gesteuerter Beleuchtungssysteme SB4 7.2.3 Selbstlernende Optimierung der Nachlaufzeit aufgrund

des Benützerverhaltens SOS

SOG

SOB BIO

S13

sgungsmeioer si4

-1.1 Dopplereffekt B14 .1.2 Echolaufzeit erfassen S1G -1.3 Distanzmessung mit linearer Frequenzmodulation S17

S17

*£ungsmelder Im praktischem Einsatz sst

IBM ss3

Abstandseosoren ^nd RBM sss

ten

Ä » 7

(6)

t binärer Sensaren sss

B3O _ _ _ _LHlg B3B 9.2.1 Dreileitertechnik 2 3 2 9.2.2 Zweileitertechnik 2 3 2

\ •• . - • . . . . r - v

9-4 Anschauung der Last S34 9.5 Verknüpfen voo Sensoren... ' S3s ionsfragen 23»

S41 S4S

10.2.1 Grundsätzliches zur Teinperaturmessung 2412 10.2.2 Festlegung der Temperaturskala ., S43 10.2.3 Temperaturfühler heute S44

.. 245 10.3.1 Aufbau des Widerstandsfuhlers S4S 10.3.2 Temperaturabhängigkeit von metallischen Widerständen S4G 10.3.3 Schaltungstechnik B47 10.3.4 Eigenerwärmung BSB 10.3.5 Zeitverhalten des Sensors BSB 10.3.6 Genauigkeit von metallenen Widerstandsfühlern SSI 10.3.7 Einnuss der Messstelle SSS 10.3.8 Aufnehmergehäuse SS4 10.3.9 Zusammenfassung der Vor- und Nachteile von Widerstandssensoren.. 354

x u . 4 ine- ••••••< • • • m e n t e sss

10.4.1 Grundsätzliches SSS 10.4.2 Funktionsweise des Thermoelementes 255 10.4.3 Linearität der Thermospanmmgen SS7 10*4.4 Genauigkeit von Thermoelementen SSB 10.4.5 Aufbau von Thermoelementen SSB 10.4.6 Thermolemente der Praxis BE3 10.4.7 Zusammenfassung der Vor- und Nachteile von Thermoelementen SBG Hmg SB7 SBB

(7)

V

S74 S7B

11.3.1 Prinzip eines DMS-Drucksensors ».. H77 11.3.2 Metall-Dünnfilm-DMS-Drucksensoren S7B 11.3.3 Polysilizium-Dimnfilm-DMS-Drucksensoren SBO 11.3.4 Piezoresistive low-cost Sensoren SBS

11.4 Piezoelektrische Sensoren SB3

11.4.1 Eigenschaften von Quarz und Keramik SB3 11.4.2 Piezoelektrischer Effekt SBS 11.4.3 Besondere Eigenschaften des Quarzdruckaufhehmers S8B 11.4.4 Die Werkzeuginnendruckmessung

mit piezoelektrischem Druckaufhehmer SB7 11.4.5 Austauschbarer Werkzeuginnendrucksensor B8B

jungssensoren SBB

11.5.1 Piezoelektrischer Beschleunigungssensor mit Quarz BB9 11.5.2 Hochauflösender piezoelektrischer Beschleunigungssensor S31 11.5.3 Kapazitiver Beschleunigungssensor B9B 11.5.4 Montagehinweise S34 S34 11.6.1 Sensoren mit Spannungsausgang ;...-...;:...:... S3S 11.6.2 Sensoren als Zweileiter-Stromtransmitter

B37 3OO

3OS _ „ 3OB

12.1.1 Robustes Getriebepotentiometer 3OE 12.1.2 Potentiometer-Wegaumehmer kontaktlos 3OG 12.1.3 Seülängengeber 3O7 12.1.4 Inklinometer 3OB

3O3 311 31B

(8)

Aufbau eines Drehgebers 3BO Einfache Impulsfolge 01 3BO Impulsfolge 3 erlauht auch Drehrichtungserkennung 3S1 Erhöhung der Auflösung 3SB Maximal zulässige Drehzahl 3S3

_ 3B4

Funktionsweise des Absolut-Drehgebers 3S4 Was zeichnet den Graycode aus? 3SS

C M S S s *S*rflS S SVSJt5s4«>Ss W«SS *ss!> Äas.S%#s ! JJ*#

Magnetische Drehgeber 33O Miniaturdrehgeber mit grosser Leistung 331 HohlweUendrehgber mit integriertem Spielausgleich 33S Stellantriebe leicht gemacht 3 3 3 Spezialdrehgeber für bürstenlose DC-Motoren 333 Abtasten von Zahnrädern oder Zahnstangen 334

_

^w

irengeoero 334

Systememitparallelemlnterfa.ee 334 Systeme mit seriellem Interface 337

ReDetitionsfragen 33s

34f

\ 342

Störungen über die Speisung 34S Störungen über die Erde 343 m 3 4 5

Jßn 343

Kapazitive Einstreuung 3 4 3 Induktive Einstreuung 3SO

353

3SS

3S3

Sensarlk für Praktiker