Bei einer Abstandsmessung durch Distanzsensoren der Welotec-Serien, z.B.: AWL7 oder OWL wird das Prinzip der optischen Triangulation zur berührungslosen Positionsbestimmung genutzt. Ein vom Sensor ausgehender Laserstrahl produziert auf der Oberfläche des Messobjektes einen Lichtpunkt. Dieser Lichtpunkt wird über eine hochwertige Optik auf einen positionsempfindlichen Detektor projiziert. Als positionsempfindlicher Detektor ist bei der Serie AWL7 ein analoges PSD-Element und bei der Serie OWL eine digitale CCD-Zeile integriert. Bei der Baureihe OWTF handelt es sich um innovative Laser-Distanzsensoren mit Lichtlaufzeitmessung. Die Technologie beruht auf der Messung der Zeit zwischen Aussendung und Empfang von Laserlichtimpulsen und lässt bei einer 12-bit-Auswertung eine präzise Entfernungsmessung in einem Bereich von 300...4000 mm mit einer Auflösung von 0.9 mm zu.

Bei einer Abstandsmessung durch einen Abstandssensor der Welotec-Serien AWL und OWLE wird das Prinzip der optischen Triangulation zur berührungslosen Positionsbestimmung genutzt. Ein vom Sensor ausgehender Laserstrahl produziert auf der Oberfläche des Messobjektes einen Lichtpunkt. Dieser Lichtpunkt wird über eine hochwertige Optik auf einen positionsempfindlichen Detektor projiziert. Als positionsempfindlicher Detektor ist bei der Serie AWL ein analoges PSD-Element und bei der Serie OWL eine digitale CCD-Zeile integriert.

Bei einer Abstandsmessung durch Abstandssensoren der Welotec-Serien, z. B. AWL oder OWLE wird das Prinzip der optischen Triangulation zur berührungslosen Positionsbestimmung genutzt. Ein vom Sensor ausgehender Laserstrahl produziert auf der Oberfläche des Messobjektes einen Lichtpunkt. Dieser Lichtpunkt wird über eine hochwertige Optik auf einen positionsempfindlichen Detektor projiziert. Als positionsempfindlicher Detektor ist bei der Serie AWL ein analoges PSD-Element und bei der Serie OWL eine digitale CCD-Zeile integriert. Bei Abstandssensoren OWTF handelt es sich um innovative Laser-Distanzsensoren mit Lichtlaufzeitmessung. Die Technologie beruht auf der Messung der Zeit zwischen Aussendung und Empfang von Laserlichtimpulsen und lässt bei einer 12-bit-Auswertung eine präzise Entfernungsmessung in einem Bereich von 300...4000 mm mit einer Auflösung von 0.9 mm zu.

Als Analogsignal wird in der Sensorik üblicherweise ein dem eigentlichen Messbereich proprtionales Strom- oder Spannungssignal bezeichnet, das mehr oder weniger linear über den Analogausgang ausgegeben wird.

Der Näherungsschalter hat zwei Ausgänge: einen mit Schließerfunktion und einen mit Öffnerfunktion.

Beim Einbau von induktiven Näherungsschaltern ist das maximale Anzugsmoment der Muttern zu beachten. Die Hülsen sind hohl und weniger belastbar als eine Schraube mit gleichem Durchmesser.

• M5: 1,5 Nm
• M8: 2,5 Nm
• M12: 10 Nm
• M18: 20 Nm
• M30: 40 Nm

• M8: 2,5 Nm
• M12: 10 Nm
• M18: 20 Nm
• M30: 40 Nm

• M4: 0,8 Nm
• M5: 1,5 Nm
• M8: 4 Nm
• M12: 10
• Nm M18: 25
• Nm M30: 70 Nm

Die Bezeichnung ATEX ist die Abkürzung für den französischen Begriff "Atmosphère explosible" und wird als Synonym für die beiden Explosionsschutz Richtlinien der europäischen Gemeinschaft der ATEX-Produktrichtlinie 94/9/EG (umgangssprachlich "ATEX 137" wegen Art. 137 des EG-Vertrages) und der ATEX Betriebsrichtlinie 1999/92/EG (umgangssprachlich "ATEX 95" wegen Art. 95 des EG-Vertrages über den freien Warenverkehr) verwendet. ATEX Sensoren sind für explosionsgefährdete Bereiche zugelassene Sensoren. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen sämtliche Bauteile gegen Funkenbildung geschützt sein.  

Entstehung einer Explosion

• Sauerstoffträger (In diesem Fall der in der Luft vorhandene Sauerstoff)
• Brennstoff (Gas (Methan, Acetylen,...), Dampf (Benzin, Lösungsmittel,...), Staub (Holz, Zucker, Getreide,...)
• Zündquelle (Lichtbogen, Mechanischer Funke, Temperaturanstieg)

Einteilung

• T1: Oberflächentemperatur maximal 450 °C
• T2: Oberflächentemperatur maximal 300 °C
• T3: Oberflächentemperatur maximal 200 °C
• T4: Oberflächentemperatur maximal 135 °C
• T5: Oberflächentemperatur maximal 100 °C
• T6: Oberflächentemperatur maximal 85 °C

• Zone 0: Bereich, in dem aus einer Mischung aus Luft und Brennstoffen wie Gase, Dämpfe oder Nebel bestehende explosive Atmosphäre dauerhaft oder häufig oder während langer Zeiträume vorherrscht.
• Zone 1: Bereich, in dem aus einer Mischung aus Luft und Brennstoffen wie Gase, Dämpfe oder Nebel bestehende explosive Atmosphäre sich gelegentlich oder bei normalem Betrieb bilden kann.
• Zone 2: Bereich, in dem aus einer Mischung aus Luft und Brennstoffen wie Gase, Dämpfe oder Nebel bestehende explosive Atmosphäre sich bei mormalem Betrieb nicht bildet, oder falls sich doch auftritt, nur von kurzer Dauer ist.

• Zone 20: Bereich, in dem eine aus einer Wolke von brennbarem Staub bestehende explosive Atmosphäre dauerhaft oder häufig oder während langer Zeiträume in der Luft vorherrscht.
• Zone 21: Bereich, in dem eine aus einer Wolke von brennbarem Staub bestehende explosive Atmosphäre bei Normalbetrieb gelegentlich in der Luft auftreten kann.
• Zone 22: Bereich, in dem eine aus einer Wolke von brennbarem Staub bestehende explosive Atmosphäre bei Normalbetrieb nicht in der Luft auftreten kann, oder falls sie doch auftritt, nur von kurzer Dauer ist.

Die Auflösung ist ein Wert, der normalerweise in Zusammenhang mit messenden Systemen von Interesse ist. Die Auflösung bezeichnet die kleinste Änderung der Messobjektes, die vom Messsystem erfasst werden kann. Die Auflösung wird z.B. bei Distanzsensoren in der Einheit mm angegeben.

Die Geräte sind für einen bestimmten maximalen Ausgangsstrom ausgelegt. Wird dieser Strom, auch kurzzeitig, überschritten, so setzt der Überlastschutz ein. Glühlampen, Kondensatoren und andere stark kapazitive Lasten (z.B. lange Leitungen) haben ähnliche Auswirkungen wie Überlast.

Einweg-Lichtschranken Zuerst den Empfänger in die gewünschte Position bringen und montieren. Anschließend den Sender möglichst genau auf den Empfänger ausrichten.   Reflexions-Lichtschranken Zuerst den Reflektor an die gewünschte Stelle bringen und fest montieren. Den Reflektor rundherum mit Klebeband so abdecken, dass nur das Zentrum (ca. 25% der Fläche) frei bleibt. Die Reflexions-Lichtschranke so montieren, dass ein sicheres Schalten erfolgt. Zuletzt das Klebeband auf dem Reflektor entfernen.   Reflexions-Lichttaster energetisch
Auf das abzutastende Objekt ausrichten, so dass ein sicheres Schalten gewährleistet ist. Für sicheres Schalten muss die Funktionsreserve aktiv sein, d.h. die grüne LED muss leuchten bzw. die gelbe LED nicht blinken. Anschließend fest montieren.   Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung Den Strahl auf die Mitte des abzutastenden Objektes ausrichten. Anschließend fest montieren.

Reflexlichtschranken, die nach dem Autokollimationsprinzip arbeiten, haben im Gegensatz zu herkömmlichen Reflexlichtschranken nur eine Optik. Der Lichtstrahl gelangt von der Sendediode zunächst durch einen halbdurchlässigen Spiegel, bevor er durch die Optik aus dem Gerät austritt. Vom Reflektor wird der Lichtstrahl zum Gerät zurückreflektiert und vom Spiegel auf die Empfangsdiode geworfen.   Zu herkömmlichen Reflexlichtschranken haben Lichtschranken mit Autokollimationsoptik den Vorteil, dass der Totbereich praktisch auf Null reduziert ist.   Nachteilig ist, dass keine Polarisationsfilter verwendet werden können und so Probleme bei der Erkennung spiegelnder Objekte auftreten.

Zeit die vergeht, bis der Ausgang des Näherungsschalter nach Anlegen der Betriebsspannung aktiv werden kann. In diesem Zeitraum wird der Ausgang im Zustand AUS gehalten, auch wenn das Vorhandensein von Impulsen der Dauer kleiner 2 ms zulässig ist. Diese Verzögerung soll verhindern, dass sich der Ausgang des Sensors beim Einschalten in einem nicht definierten Zustand befindet und es zu falschen Schaltungen kommt, die die Last steuern könnten. Falls nicht anders angegeben, dauert die Verzögerung weniger als 300 ms.

Photoelektrische Näherungsschalter können in der Nähe der Optiken Blindzonen aufweisen. Senkt man die Empfindlichkeit, können zuvor nicht vorhandene Blindzonen entstehen bzw. bereits vorhande Blindzonen größer werden. Außerdem können zuvor nicht vorhandene Blindzonen auftreten, wenn man ein Betätigungselement mit einem geringeren Reflexionsvermögen als dem des Bezugsbetätigungselements verwendet.

Die induktiven und photoelektrischen Näherungsschalter in diesem Katalog erfüllen die Anforderungen der europäischen Normen EN 60947-1 und EN 60947-5-2 und entsprechen damit der EMV-Richtlinie 89/336/EWG sowie der Niederspannungs-Richtlinie 73/23/EWG. Sie sind deshalb mit dem CE-Kennzeichen versehen. Das CE-Kennzeichen ist aber weder Gütesiegel noch ein Prüfzeichen, das von einer amtlichen Stelle ausgestellt wird. Durch das Anbringen des CE-Zeichens versichert der Hersteller in Eigenverantwortung, dass die Schutzziele der auf dem Produkt anwendbaren EU-Richtlinien eingehalten werden. Die Einhaltung dieser Schutzziele wird durch Erfüllung entsprechender Normen sichergestellt. Das CE-Zeichen soll die freie Einfuhr bzw. den freien Austausch von Waren innerhalb der EU ermöglichen.

Zur Dickenmessung, z.B. von Holzplatten werden zwei Laser-Distanzsensoren der Serie AWL synchronisiert und ihre Ausgangssignale über einen Differenzverstärker als Dickensignal z. B. im Bereich von 0 bis + 10 V ausgegeben. Zur Kontrolle der Genauigkeit wird ein dünnes Plättchen in den Messbereich gehalten und die Dicke an verschiedenen Positionen des Messbereichs gemessen. Die Dicke muß unabhängig von der Position gleich sein.

Im Gegensatz zu Spiegeln oder polierten Metalloberflächen, reflektieren die meisten Oberflächen das auftreffende Licht diffus, d.h. in alle Richtungen. Dazu gehören unpolierte Metalloberflächen, Papier, Pappe, Holz, usw.. Die meisten optischen Sensoren benutzen zur Objekterkennung das diffus zurückreflektierte Licht.

Die Funktion «dunkelschaltend» bedeutet, dass der betreffende Ausgang durchgeschaltet ist (Strom führt), wenn kein Licht auf den Empfänger auftrifft: dies entspricht der Öffnerfunktion (N.C.).

Zuerst einen mit der Betriebsumgebung kompatiblen Sensor wählen: die Verträglichkeit zwischen den Konstruktionswerkstoffen des Sensors und folgenden Faktoren sicherstellen. Darüberhinaus in der Umgebung vorhandene chemische Substanzen, Umgebungstemperatur, Schutzart, Schwingbeanspruchung, Schockbeanspruchung, elektromagnetische Verträglichkeit, Kompatibilität mit der Netzspannung und der Art der Last prüfen. Die Empfindlichkeit in Abhängigkeit von den Abmessungen und den Werkstoffen der zu detektierenden Gegenstände wählen. Sicherstellen, dass die Mindestabstände zwischen dem Sensor und Fremdmetallen oder anderen Sensoren gewährleistet sind. Darauf achten, dass die verlangte Anzahl Schaltungen nicht höher ist als die Schaltfrequenz, wenn auch die Phase des Signals von Bedeutung ist; zusätzlich die Einschalt- und Ausschaltzeiten berücksichtigen. Beim Einbau des Sensors einen Mindestabstand vom zu detektierenden Objekt vorsehen, der geringer ist als der Arbeitsschaltabstand; der ideale Arbeitspunkt ist der halbe Bemessungsschaltabstand. Sicherstellen, dass die Frei- und die Bedämpfungszonen klar unterschieden werden können. Die Wirkung der Schwingungen berücksichtigen. Den Sensor vorzugsweise mit Hilfe des mitgelieferten Zubehörs befestigen. Beim Anziehen der Schrauben nicht den vorgesehenen Drehmoment überschreiten. Soweit möglich, den Einsatz von spitzen Stiften vermeiden. Den Sensor nicht wie eine mechanische, sondern wie eine elektrische Komponente mit begrenzter mechanischer Festigkeit behandeln. Ansammlungen von Staub oder Metallspänen auf dem Sensor verhindern, die folglich seine Empfindlichkeit beeinträchtigen könnten.

Bei einer Einweg-Lichtschranke befinden sich Sender und Empfänger in eigenen Gehäusen und werden gegenüberliegend montiert. Unterbricht ein Gegenstand den direkten Weg zwischen Sender und Empfänger, wird diese Änderung von der Empfangsdiode registriert und über eine Elektronik als Schaltsignal ausgegeben. Mit einer Einweg-Lichtschranke können sehr große Entfernungen überbrückt werden (bis zu 50 m) und im Prinzip alle nicht transparenten Objekte erfasst werden.

Bei einer Einweglichtschranke werden Sender und Empfänger gegenüberliegend montiert. Jedesmal, wenn durch einen Gegenstand der direkte Weg zwischen Sender und Empfänger unterbrochen ist, ändern sich die elektrischen Eigenschaften des Empfangstransistors bzw. der Empfangsdiode. Diese Veränderung kann mit Hilfe einer Elektronik als "Objekt erkannt" ausgewertet und über eine Endstufe signalisiert werden.

Die Verbindungsleitungen des Sensors dürfen nicht parallel mit anderen Starkstromkabeln verlegt werden. Es muss sichergestellt sein, dass die Versorgungsspannung nicht die bei der Versorgungsspannung angegebenen Grenzwerte überschreitet. Wenn bei Gleichstrom-Sensoren eine nicht stabilisierte Spannung verwendet wird, muss der Spitzenwert der Betriebsspannung im Fall der Mindeststromaufnahme überprüft werden. Den Mindestwert und die Amplitude der Restwelligkeit unter Berücksichtigung der maximalen Stromaufnahme überprüfen. Wenn die gleiche Spannung auch zum Steuern der induktiven Leistungen verwendet wird, eine entsprechend ausgelegte Spannungsbegrenzungsvorrichtung vorsehen. Die Spannungsbegrenzungsvorrichtungen können auch den Schutz vor den Folgen eines falsches Anschlusses der Versorgungsspannung garantieren, der für alle Sensoren der Maschine fatale Folgen hätte. Bei Wechselstrom-Sensoren ist die mögliche Präsenz von hohen Spannungsimpulsen in Betracht zu ziehen, die, wenn sie den zulässigen Wert überschreiten, zur Beschädigung des Sensors führen können. Der Einbau einer angemessenen ausgelegten Spannungsbegrenzungsvorrichtung erhöht die Zuverlässigkeit der Maschine. Stets eine Sicherung auf der Versorgungsleitung vorsehen; dies gilt auch bei Verwendung von stabilisierten Stromversorgungseinrichtungen. Darauf achten, dass die verwendete Last mit dem Ausgangstyp verträglich ist.

Eine Entfernungsmessung ist mit den kapazitiven, induktiven und optischen Sensoren möglich. Aber auch Lasersensoren und Ultraschallsensoren sind hierfür geeignet. Alle Sensoren unterscheiden sich bzgl. ihrer typischen und prädestinierten Anwendungen.

Welotec Farbsensoren arbeiten nach dem Dreibereichsverfahren. Von hochwertigen, wartungsfreien und langlebigen Halbleiterlichtquellen wird rotes, grünes und blaues Licht auf die zu prüfenden Objekte gesendet. Aus der reflektierten Strahlung werden die Farbwertanteile ermittelt und mit den gespeicherten Werten verglichen. Stimmen die Werte überein, wird ein entsprechender Ausgang aktiviert. Es können bis zu 4 verschiedene Farben vom Sensor gelernt werden. Für jeden Kanal einzeln wählbare Toleranzen erlauben es, grobe und feine Farbunterschiede zu erkennen.

Sender und Empfänger befinden sich in einem Gehäuse; die Lichtstrahlen sind fokussiert und laufen in einem Punkt zusammen, an dem die Empfindlichkeit am größten ist. Im Bereich um diesen Punkt nimmt die Empfindlichkeit drastisch ab. Die Tiefe der Bedämpfungszone ist von der Neigung der Lichtstrahlen und der Überverstärkung abhängig.

Bei dieser Produktreihe (Welotec-Gabellichtschranken Typ GWE) sind Sender, Empfänger und die Elektronik in einem kompakten Aluminiumgehäuse integriert. Somit ist eine einfache und schnelle Montage bei optimaler Ausrichtung der optischen Achse gewährleistet. Die Empfindlichkeit kann bei allen Geräten über das eingebaute Potentiometer eingestellt werden. Die Welotec Gabellichtschranke ist durch das robuste Metallgehäuse und der hohen Schutzart (IP 65) für viele Anwendungen in der Automatisierungstechnik geeignet.

Die Funktion «hellschaltend» bedeutet, dass der betreffende Ausgang durchgeschaltet ist (Strom führt), wenn Licht auf den Empfänger auftrifft; dies entspricht der Schliesserfunktion (N.O.)

Reflextaster mit Hintergrundausblendung werten nicht nur die Intensität des zurückreflektierten Lichtes aus, sondern auch den Winkel. Der von der Sendediode emittierte Lichtstrahl wird vom Objekt diffus reflektiert und trifft über die Empfangsoptik auf zwei Empfangsdioden (FD1+2). Ist die Distanz zwischen Objekt und Sensor klein, trifft nach den Gesetzen der Optik mehr Licht auf FD1, ist das Objekt weiter entfernt, fällt mehr Licht auf FD2. Die Farbe des Objektes spielt hier kaum eine Rolle, weil in erster Linie nicht die Menge des reflektierten Lichts ausgewertet wird, sondern der Einfallswinkel. Man bezeichnet dieses Verfahren als Triangulation. Mit diesem Verfahren lassen sich demnach Objekte unabhängig von Oberfläche und Größe selbst bei einem nahen hellen Hintergrund sicher erkennen (Hintergrundausblendung). Mit dem Potentiometer wird nun nicht mehr die Empfindlichkeit des Verstärkers justiert, sondern es wird entweder die Linse vor den Empfangsdioden oder die Dioden selbst minimal bewegt. Damit kann der Reflextaster mit Hintergrundausblendung im Gegensatz zum normalen Reflextaster und zur Lichtschranke nicht nur erkennen, dass sich ein Objekt im Strahlengang befindet, sondern er kann zusätzlich erkennen, dass sich das Objekt an der richtigen Position befindet.

Schutzbeschaltung durch eine Zehnerdiode, die den Ausgangstransistor von Sensoren vor Spannungsspitzen, die durch das Schalten induktiver Lasten entstehen können, schützt.

Beim induktiven Näherungsschalter erzeugt eine von einem Oszillator gesteuerte Spule vor der aktiven Fläche des Sensors ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld. Bei Annäherung eines metallischen Gegenstands wird Energie absorbiert, was zu einer Bedämpfung des Schwingkreises führt. Durch eine Auswerteschaltung wird ein Signalwechsel am Ausgang des Schalters veranlasst.

Die Infrarotfreigabe ist eine zusätzliche Sicherheitsfunktion bei den JAY / Welotec Funkfernsteuerungen. Es handelt sich hierbei um eine Einschaltsicherung, die den Bediener zwingt, beim Start der Fernsteuerung den Sender auf einen Empfänger zu richten, der in der Nähe des zu bedienenden Gerätes montiert sein sollte. Durch diese Sicherheitsfunktion lässt sich ein versehentliches Starten der Fernsteuerung durch einen Bediener, der sich nicht im Sichtfeld des zu steuernden Gerätes befindet, verhindern.

Die IP-Schutzarten sind in DIN 40050 / IEC 60529 definiert. Die erste Ziffer bezeichnet den Schutz vor Berührung innerer Teile und gegen das Eindringen von Staub, die zweite den Schutz vor dem Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit. IP-Schutzgrade gegen Fremdkörper und Berührung.

IR ist die Abkürzung für "Infrarot". Dabei handelt es sich gegenüber dem sichtbaren Licht (Wellenlängenbereich ca. 380... 780 nm) um längerwellige elektromagnetische Strahlung (es kommen Wellenlängen von ca. 780-1500 nm zur Anwendung). IR-Licht kann bei Kunststoffaser-Lichtleitern infolge zu hoher Dämpfung nicht verwendet werden. Hier wird Rotlicht eingesetzt. Im IR-Bereich lassen sich die üblichen Polarisationsfilter nicht einsetzen. Deshalb wird auch bei der Reflexions-Lichtschranke Rotlicht verwendet.

Die aktive Fläche der kapazitiven Näherungsschalter besteht aus zwei konzentrischen Metallplatten, welche die Belegungen eines Kondensators darstellen. Das Dielektrikum des Kondensators besteht zum Teil aus der Schutzoberfläche der aktiven Fläche, zum Teil aus Luft und zum Teil aus dem zu detektierenden Gegenstand. Wenn ein leitendes Objekt angenähert wird, verringert sich die Dicke des Dielektrikums Luft, während die Anwesenheit eines nicht leitenden Objekts die Permittivität erhöht. Die Auswerteschaltung besteht aus einem Oszillator, von dessen Rückkopplungsweg die Kapazität der aktiven Fläche ein Glied ist. Eine Erhöhung der Kapazität führt zur Schwingungsanfachung, die ausgewertet wird und die Umschaltung des Ausgangselements veranlasst. Im Allgemeinen verfügen diese Vorrichtungen immer über einen Trimmer zum Einstellen der Empfindlichkeit, mit dem der Schaltabstand reguliert werden kann.

Ein kapazitiver Näherungsschalter ist besonders geeignet zur Erkennung nahezu aller festen und flüssigen Medien wie Metall, Glas, Holz, Kunststoff, Wasser. Ausführliche und weitere Definition siehe kapazitiver Sensor.

Bestimmte optische Taster der Serie OWLC sind besonders empfindlich für Unterschiede der Intensität. Sie eignen sich besonders zur Erfassung von Markierungen, z.B. auf einer Papierbahn.

Gleichstromvorrichtungen verfügen im Allgemeinen über einen integrierten ständigen Kurzschlussschutz, während die Wechselstromvorrichtungen über keinen integrierten Kurzschlussschutz verfügen und nicht durch externe Vorrichtungen, wie z.B. Sicherungen, vor internen Schäden geschützt werden können. Der Schutz des Ausgangs von Gleichstrom-Sensoren im Fall von Kurzschluss oder Überstrom erfolgt durch Erkennung eines Stromgrenzwertes (Grenzstrom). Wenn dieser Grenzwert, der normalerweise das 1,5- bis 3-fache vom Bemessungsbetriebsstrom beträgt, überschritten wird, öffnet der Sensor den Ausgangsstromkreis. Die Wiederaufnahme des ordnungsgemäßen Betriebs erfolgt in Abhängigkeit von der Art des Schutzes in verschiedener Weise: a) automatische Rücksetzung: die Rücksetzung erfolgt automatisch nach maximal einigen Zehntel Sekunden nach Beseitigung der Kurzschlussursache. b) mit Speicherung: zum Rücksetzen des Sensors entweder eine Umschaltung veranlassen oder die Stromversorgung ausschalten und die Kurzschlussursache beseitigen. In beiden Fällen fließt bei Kurzschluss a) ein Impuls bzw. b) ein Paket sehr kurzer Impulse mit einer Amplitude bis zu 5 A durch den Ausgang.

Laserdioden sind klein, robust und langlebig. Entscheidend ist die richtige Auswahl, denn auf dem Markt sind Dioden mit den unterschiedlichsten Eigenschaften erhältlich. Ein wichtiges Auswahlkriterium ist z.B. die Lebensdauer, denn es gibt Laserdioden mit typischen Lebensdauern zwischen 1.000 und 100.000 Stunden. Ebenso wichtig ist der Zusammenhang zwischen Temperatur und Lebensdauer. Bei den meisten Laserdioden nimmt pro 10 °C höherer Temperatur die mittlere Lebensdauer und den Faktor 2 bis 2,5 ab. Ein Lebensdauer von 30.000 Stunden bei 20 °C entspricht somit bei 40 °C nur noch einer Dauer von 6.000 Stunden. Aus diesen Gründen ist die maximale Betriebstemperatur von Lasersensoren bei den meisten Herstellern auf + 50 °C beschränkt. Deshalb werden bei unseren Lasertastern und Laserlichtschranken nur die besten Laserdioden eingesetzt. Bei vielen Anwendern triftt der wesentlich höhere Preis von Lasersensoren gegenüber herkömmlichen Sensoren mit Infrarot - oder Rotlichtdioden als Lichtquelle auf wenig Verständnis, da bekannterweise der Preis von Laserdioden in den letzten Jahren stark gefallen ist. Was nicht bekannt ist, ist die Tatsache, daß bei der Umrüstung von Sensoren auf Lasertechnik der Wechsel der Lichtquelle den geringsten Aufwand darstellt. Von Lasern und Laserdioden erwartet man normalerweise, daß sie einen parallelen Lichtstrahl, nämlich einen Laserstrahl aussenden. Gerade dieses können Laserdioden ohne spezielle Optiken nicht. Der Grund liegt in der winzigen Strahl-Austrittsöffnung, deren typische Abmessungen 5 x 5 µm betragen. Die Physik definiert hier mit der Beugung des Lichtes an der Austrittsöffnung den Austrittswinkel, der typischerweise ca. 7 ° oder 35 ° beträgt. Soll hier nun ein paralleler Strahl erzeugt werden, benötigt man eine Optik, die den Strahl formt. Da winzige Linsenfehler sich aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Laserlichtes extrem auf die Qualität des erzeugten Strahls auswirken, ist uns hier nur die beste Qualität gut genug, d.h. es werden ausschließlich geschliffene Glasoptiken mit entsprechend aufwendiger Aufhängung verwendet. Erstaunlich ist die gigantische Energiedichte, die eine Laserdiode an der Austrittsöffnung produziert. So erzeugt eine 5 mW Laserdiode eine Leistungsdichte von ca. 200 kW / cm². Vergleicht man diese Werte mit herkömmlicher Lichtquellen (ungepulste LED - Diode: ca. 1 W / cm²; Halogenlampenwendel: ca. 50 W / cm²), erklärt sich, dass aufwendige elektronische Maßnahmen zur Verhinderung von optischen Überlastungen nötig sind.

aserschutzklassen in der Einteilung nach DIN EN 60825-1/11.01

Hochpräzises Detektieren und Positionieren ist in der Maschinenindustrie, wie auch in anderen Produktionsbereichen von großer Bedeutung. Solche Aufgaben lassen sich oft mit induktiven Näherungsschaltern, die sehr nahe am Tastobjekt montiert werden müssen oder mit herkömmlichen Lichtschranken oder Lichttastern nur eingeschränkt bewältigen. Eine Lösung für derartige Applikationen stellen optische Sensoren mit Laserdioden als Lichtquelle dar. Aufgrund der präzise fokussierten Laserstrahlen lassen sich Objekte oft mit Schaltgenauigkeiten besser 0,1 mm durch einen solchen Lasersensor erfassen. Das Lasersensor-Lieferprogramm umfasst Lasertaster und Laserlichtschranken in unterschiedlichsten Bauformen und Ausführungen, sowie hochpräzise Kontrastsensoren.

Die hohe Leuchtdichte ist die wichtigste Eigenschaft von Laserdioden in Sensoren. Dadurch lassen sich schmale, lichtstarke Strahlen erzeugen, welche mit anderen Technologien nicht erreichbar sind. Diese lassen sich auf winzige Punkte fokussieren. Bei unserem Lasertaster OWLC 4003 ist der Laserstrahl bei 80 mm auf ca. 30 x 70 µm fokussiert. Diese Fleckgröße bestimmt die Größenordnung der erreichbaren Schaltgenauigkeiten bzw. die Mindestmaße des erkennbaren Objektes. Allerdings steigt in diesen Laserspots die Lichtintensität nicht sprunghaft von 0 auf 100 % an, sondern verläuft fließend. Die Abmessungen des Lichtflecks werden üblicherweise bei 50 % Lichtintensität definiert. Außerhalb dieser Grenzen ist natürlich auch Licht vorhanden, so dass der Lichtfleck für das Auge größer ist. Die Lichtintensität reicht hier aber nicht mehr aus, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Einen wesentlichen Einfluss auf das Abtastverhalten hat die Sauberkeit der Optik und der Frontscheibe. Ein einfach nachvollziehbarer Test verdeutlicht dieses. Wird ein verschwitzter Finger auf der Frontscheibe vor dem Laseraustritt aufgesetzt und in einer Richtung bewegt, wird aus dem Lichtpunkt eine Linie, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fingers verläuft. Ob dieses Streulicht stört, oder nicht, hängt natürlich von der Applikation ab. Eine weitere wichtige Größe ist der Durchmesser eines Laserstrahls beim Austritt aus dem Sensor. Je größer der Durchmesser, desto steiler läuft der Strahl zum Laserfokus hin zusammen und nachher wieder auseinander. Ein möglichst schmaler Strahlverlauf ist demnach überall dort von Vorteil, wo der Abstand der zu detektierenden Objekte stark schwankt und wo hohe Schaltpräzision gefordert wird. Ein Strahlaustritt von 2 mm ist für viele Anwendungen ideal und ist daher von allen Geräten der OWLC-Serie realisiert.

Alle Geräte verfügen über ein oder zwei eingebaute Leuchtdioden (LED). Die gelbe LED leuchtet, wenn der Ausgang geschaltet ist (bei Geräten mit zwei Ausgängen der hellschaltende Ausgang). Im Überlast- und Kurzschlussfall leuchtet die gelbe LED nicht. Die grüne LED leuchtet bei genügender Funktionsreserve, d.h. wenn sich ein Objekt im sicheren Schaltbereich des Gerätes befindet (Reflexions-Lichttaster), bzw. wenn die empfangene Lichtleistung des nicht unterbrochenen Strahls genügend ist (Reflexions-Lichtschranke und Einweg-Lichtschranke). Bei Geräten ohne grüne LED blinkt die gelbe LED, wenn ein Objekt außerhalb des sicheren Schaltbereiches erkannt wird.

Die standardmässig eingebauten Leitungen sind nicht für periodische Biegebeanspruchungen geeignet. Bei Vorliegen solcher Einsatzfälle sind hochflexible PUR-Kabel einzusetzen (Sonderausführung) bzw. Steckerausführungen mit entsprechenden Anschlusskabeln (Typen B, D, E, G, I).

Zur Vermeidung von Einkoppelungen sollten die Anschlussleitungen von Sensoren nicht zusammen mit Leitungen in einem Kabelkanal verlegt werden, über die induktive Lasten, wie z.B. Ventile oder Schütze, geschaltet werden oder die hohe Ströme führen, wie z.B. Antriebsleitungen von Motoren. Auch bei günstiger Leitungsführung sollte die Leitungslänge nicht mehr als 300 m betragen.

Lange Leitungen bedeuten für den Näherungsschalter eine kapazitive Belastung des Ausgangs oder einen verstärkten Einfluss von Störsignalen. Leitungslängen von 300m sollten auch bei günstigen Verhältnissen nicht überschritten werden.

Ein Lichttaster oder eine Lichtschranke erfasst Objekte berührungslos über größere Entfernungen. Daher sind sie unverzichtbare Bestandteile in vielen automatisierten Herstellungsprozessen. Überall dort, wo Teile schnell und zuverlässig erfasst, positioniert oder gezählt werden sollen, kommen optische Sensoren zum Einsatz. In ihren zahlreichen Ausführungen, z.B. Einweg-Lichtschranken, Reflexlichtschranken, Reflextaster, usw. sind sie in der Lage, fast jede denkbare Applikation zu erfüllen. Der Anwendungsbereich von optoelektronischen Sensoren wird durch die Kombination mit Lichtwellenleitern enorm erweitert. Sie erlauben die Platzierung der Tastköpfe an Orten, deren beengte Platzverhältnisse oder deren Umgebungsbedingungen, wie. z.B. Temperatur oder Explosionsgefahr, den Einsatz eines Sensors unmöglich machen würden.

Sollen Lichttaster oder Lichtschranken bei extrem engen Platzverhältnissen, bei sehr hohen Temperaturen oder z.B. im Ex-Bereich eingesetzt werden, bietet sich die Verwendung von Lichtwellenleitern in Kombination mit entsprechenden Verstärkerelektroniken an. Je nach Art der Anwendung entscheidet sich, ob ein Kunststofflichtwellenleiter ausreicht, oder eine Glasfaseroptik verwendet werden muss. Die Lichtfortleitung in einem Lichtleiter geschieht nach dem Prinzip der Totalreflexion. Man verwendet dazu eine Kernmaterial mit hohem Brechungsindex (z.B. Glas, Quarz oder einen transparenten Kunststoff) und einen Mantel mit einem niedrigen Brechungsindex. Lichtstrahlen, die mit einem Winkel auf die Kern/Mantelfläche treffen, der grösser als der Winkel der Totalreflexion ist, werden in den Kern zurückreflektiert. Die Lichtstrahlen pflanzen sich somit in einer Zickzackbahn fort. Um eine größtmögliche Flexibilität des Lichtwellenleiters zu gewährleisten, werden viele Einzelfasern (bei Glas bis zu 1500) zu einem Faserbündel zusammengesetzt. Welotec bietet Standard-Kunststofflichtwellenleiter (Serie PLK) an, die vom Anwender selbst gekürzt und mit Verstärkern aus der Serie OWG kombiniert werden können. Unsere Glasfaserkabel aus der Serie GLK werden in Absprache mit unseren Kunden einzeln gefertigt.

Eine weitere Möglichkeit Gegenstände optoelektronisch zu erfassen, bietet der Lichttaster. Der Aufbau entspricht dem einer Reflexlichtschranke. Auch hier befinden sich Sender und Empfänger in einem Gehäuse. Auch hier wird das reflektierte Licht zur Auswertung benutzt. Jedoch arbeitet der Taster nicht mit dem reflektierten Licht eines Tripelspielgels oder einer Reflexfolie, sondern mit dem Licht, das von dem zu erfassenden Gegenstand reflektiert wird. Dieses Prinzip kommt der Arbeitsweise der induktiven und kapazitiven Näherungschalter am nächsten.

Ein Lichtvorhang kann für einen Vielzahl von Applikationen eingesetzt werden. So gibt es einerseits Sicherheits-Lichtvorhänge und andererseits industrielle Lichtvorhänge zum Messen, Zählen und Positionieren, z.B. industrielle Lichtvorhänge mit Schaltausgang. Diese finden Anwendung z.B. zur Erkennung verschiedener Objekte auf Förderbändern (auch flache Objekte wie Briefumschläge) oder in der Auswurfkontrolle von Stanzen oder Pressen. Flächensensoren mit Analogausgang können z.B. zur Bahnkantenregelung oder zur Höhen-/Dickenkontrolle verwendet werden. Sie arbeiten mit moduliertem Infrarotlicht nach dem Prinzip der Einweglichtschranken. In den gegenüber zu montierenden Einheiten befinden sich eine Vielzahl von Sende- und Empfangsdioden, die einen Lichtvorhang bilden. Durch die hohe Auflösung werden kleinste metallische und nicht metallische Teile, die sich durch den Lichtvorhang bewegen, sicher erfasst. Die Unterbrechung eines Lichtstrahls wird von einem eingebauten Verstärker in ein Schaltsignal umgewandelt. Bei den Versionen mit Analogausgang wird neben dem Schaltsignal zusätzlich ein zur Abschattungsfläche proportionales Analogsignal erzeugt. Bei den Versionen mit Schaltausgang wird zur Erhöhung der Auflösung und zur Erkennung flacher Gegenstände jeder Sendeimpuls von mehreren Empfangsdioden abgetastet. Dadurch ergibt sich ein von komplex gekreuzten Lichtstrahlen durchlaufenes Messfeld, mit dem selbst sehr flache Gegenstände, wie z.B. Briefumschläge, sicher erkannt werden können. Bei der Version mit Analogausgang erfolgt die Erfassung mit parallelen Strahlen, d.h. jeder Sendeimpuls wird nur von einer Empfangsdiode abgetastet. Dadurch ergibt sich eine Mindestobjektgröße von 8 mm und ein Ansteigen bzw. Abfallen des Analogsignals in Schritten von 6 mm.

Sollen Lichttaster oder Lichtschranken bei extrem engen Platzverhältnissen, bei sehr hohen Temperaturen oder z.B. im Ex-Bereich eingesetzt werden, bietet sich die Verwendung von Lichtwellenleitern in Kombination mit entsprechenden Verstärkerelektroniken an. Je nach Art der Anwendung entscheidet sich, ob ein Kunststofflichtwellenleiter ausreicht, oder eine Glasfaseroptik verwendet werden muss. Die Lichtfortleitung in einem Lichtleiter geschieht nach dem Prinzip der Totalreflexion. Man verwendet dazu eine Kernmaterial mit hohem Brechungsindex (z.B. Glas, Quarz oder einen transparenten Kunststoff) und einen Mantel mit einem niedrigen Brechungsindex. Lichtstrahlen, die mit einem Winkel auf die Kern/Mantelfläche treffen, der grösser als der Winkel der Totalreflexion ist, werden in den Kern zurückreflektiert. Die Lichtstrahlen pflanzen sich somit in einer Zickzackbahn fort. Um eine größtmögliche Flexibilität des Lichtwellenleiters zu gewährleisten, werden viele Einzelfasern (bei Glas bis zu 1500) zu einem Faserbündel zusammengesetzt. Welotec bietet Standard-Kunststofflichtwellenleiter (Serie PLK) an, die von Anwender selbst gekürzt und mit Verstärkern aus der Serie OWG kombiniert werden können. Unsere Glasfaserkabel aus der Serie GLK werden in Absprache mit unseren Kunden einzeln gefertigt.

Permanentmagnetfelder und niederfrequente Wechselfelder beeinflussen die Funktion der Näherungsschalter im Allgemeinen nicht. Starke Felder können den Ferritkern des Schalters sättigen und damit den Schaltabstand erhöhen oder das Gerät durchschalten lassen. Eine Beschädigung ist hingegen nicht zu erwarten. Hochfrequente Felder mit Frequenzen von einigen 100 kHz können die Funktion empfindlich stören (Arbeitsfrequenz der Geräte). Im Falle von Schwierigkeiten mit Störfeldern sind Abschirmungen zu empfehlen.

Die Geräte werden mit Wechsellicht betrieben, damit sie weitgehend unempfindlich gegen Fremdlicht sind. Die Modulationsfrequenz beträgt einige kHz. Wird ein Gerät im Strahlungsbereich eines anderen mit gleicher Modulationsfrequenz betrieben, so können Störeffekte auftreten. Lässt sich das Problem nicht durch geeignete Ausrichtung der Geräte oder durch Blenden beheben, können als Option Geräte mit unterschiedlichen Modulationsfrequenzen geliefert werden.

Die in diesem Katalog aufgeführten Geräte arbeiten mit moduliertem Licht, d.h. der Lichtsender wird jeweils nur kurz eingeschaltet und während einer längeren Pause ausgeschaltet (Taktverhältnis ca. 1: 25). Der Empfänger ist (bei Reflexions-Lichtschranken und Reflexions-Lichttastern) nur während des Lichtimpulses aktiv, während der Pause aber gesperrt. Durch den Betrieb mit moduliertem Licht ergeben sich folgende Vorteile: a) Weitgehende Unempfindlichkeit gegen Fremdlicht. b) Größere Erfassungsbereiche. c) Geringere Erwärmung und damit längere Lebensdauer der Sendedioden.

Die Angabe des Schaltabstandes bei induktiven und kapazitiven Näherungsschaltern bzw. die Angabe der Tastweite bei Reflextastern bezieht sich auf die Messung auf ein Normobjekt. Bei induktiven Näherungsschaltern erfolgt die Messung nach IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2 auf ein quadratisches Objekt aus Stahl, z.B. FE 360, mit glatter Oberfläche, 1 mm Stärke und einer Kantenlänge gleich dem Durchmesser des Sensors oder gleich dem Dreifachen des Bemessungsschaltabstandes, je nach dem, welcher Wert größer ist. Bei Reflextastern wird die Tastweite auf weißes Kodakpapier gemessen. Bei Tastweiten unter 400 mm beträgt die Papiergröße 100x100 mm, bei Tastweiten größer als 400 mm beträgt diese 200x200 mm.

Bei Sensoren mit NPN-Schaltung enthält die Ausgangstufe einen NPN-Transistor, der die Last gegen die negative Betriebsspannung schaltet. Die Last wird zwischen dem Ausgang und der positiven Betriebsspannung angeschlossen.

Näherungsschalter für bündigen Einbau dürfen in alle Metalle bündig eingebaut werden. Für die einwandfreie Funktion ist der Freiraum gemäß Vorgaben zu beachten.

Bei dem Einbau von Näherungsschaltern für nicht bündigen Einbau in leitfähigen Materialien, z.B. Metallen, müssen die Mindestabstände zum leitfähigen Material gemäß Vorgaben eingehalten werden. Bündiger Einbau in nichtleitende Materialien ist zulässig.

Zu den optischen Sensoren gehören binäre Systeme, z.B. Lichttaster oder Lichtschranken. Diese erfassen Objekte berührungslos über kleinere oder größere Entfernungen. Wie bei allen anderen Arten binärer Sensoren genügt meistens die Information "Objekt vorhanden" oder "Objekt nicht vorhanden". Optische Sensoren sind unverzichtbare Bestandteile in vielen automatisierten Herstellungsprozessen. Überall dort, wo Teile schnell und zuverlässig erfasst, positioniert oder gezählt werden sollen, kommen optische Sensoren zum Einsatz. In ihren zahlreichen Ausführungen, z.B. Einweg-Lichtschranken, Reflexlichtschranken, Reflextaster, usw. sind sie in der Lage, fast jede denkbare Applikation zu erfüllen. Der Anwendungsbereich von optoelektronischen Sensoren wird durch die Kombination mit Lichtwellenleitern enorm erweitert. Sie erlauben die Plazierung der Tastköpfe an Orten, deren beengte Platzverhältnisse oder deren Umgebungsbedingungen, wie z.B. Temperatur oder Explosionsgefahr, den Einsatz eines Sensors unmöglich machen würden.

Die spezifizierten Tastweiten für energetische Reflexions-Lichttaster werden mit den angegebenen Flächen unter Verwendung mattweissen Standardpapiers erzielt. Für andere Oberflächen ist mit den nachfolgend aufgeführten Korrekturfaktoren zu rechnen (grobe Richtwerte):

Ein photoelektrisches System besteht aus einem Element, das Licht emittiert, das ein anderes Element, den Empfänger, direkt oder indirekt erreicht. Die empfangene elektromagnetische Strahlung wird zur Steuerung des Ausgangsgeräts des Sensors in ein elektrisches Signal umgewandelt, verstärkt und ausgewertet. Die Lichtstrahlung wird von einer Festkörperlichtquelle erzeugt, die aus langlebigen und äußerst leistungsfähigen Halbleiterelementen besteht. Die verwendete Strahlung muss nicht im sichtbaren Bereich liegen und wird gewöhnlich moduliert (gepulste Emission und Empfang), um eine höhere Momentanleistung, d.h. höhere Reichweiten und eine große Unempfindlichkeit gegenüber Fremdlicht zu erzielen.

Für den parallelen Anschluss muss man die Stromanschlussklemmen von zwei oder mehreren Näherungsschaltern untereinander und ihre Ausgänge mit einer gemeinsamen Last verbinden. Man kann mit NO-Ausgängen ODER-Funktionen (die Last wird auch dann aktiviert, wenn nur ein Sensor bedämpft wird) und mit NC-Ausgängen NAND-Funktionen (die Last wird nur deaktiviert, wenn alle Sensoren bedämpft werden) realisieren. In diesem Fall ist in Hinblick auf die Last zu berücksichtigen, dass der Reststrom (Summe der Restströme der einzelnen Sensoren) geringer als der Abfallstrom bleibt. Bei den Modellen ohne Open-collector-Ausgang empfiehlt es sich, eine Diode mit dem Ausgang in Reihe zu schalten, damit die LED-Anzeige unabhängig bleibt. Für den seriellen Anschluss muss man den letzten Sensor der Schaltung mit dem Ausgang des ersten verbinden. In diesem Fall ist in Hinblick auf die Last zu berücksichtigen, dass die für die Erregung der Last verfügbare Spannung, die um die einzelnen, sich summierenden Spannungsfälle gemindert wird, über dem erforderlichen Messwert bleibt. Vom seriellen Anschluss ist oft abzuraten, da der letzte Sensor erst nach Ablauf des Bereitschaftsverzugs reagiert: die maximale Schaltfrequenz nimmt beträchtlich ab. Es ist jedoch immer möglich, die seriellen äquivalenten parallelen Schaltungen zu verwirklichen, indem man den komplementären Ausgangszustand verwendet. Wenn nur zwei Sensoren in Reihe geschaltet werden sollen, ist es vorteilhaft zwei Sensoren mit verschiedenen Typen von Ausgängen zu verwenden (PNP/NPN), wobei die Last zwischen die beiden Ausgänge geschaltet wird.

Bei Sensoren mit PNP-Schaltung enthält die Ausgangstufe einen PNP-Transistor, der die Last gegen die positive Betriebsspannung schaltet. Die Last wird zwischen dem Ausgang und der negativen Betriebsspannung angeschlossen.

Ein PSD-Element (Position Sensitive Device) ist ein flächenförmiger Detektor, der ein analoges Signal liefert, das davon abhängt, wieviel seiner Fläche von Licht getroffen wird. PSD-Elemente finden Verwendung in Lichttastern mit Triangulationslichttastern und Abstandssensoren.

Die in den Datenblättern angebenen Normschaltabstände beziehen sich auf eine Messung auf eine Normmessplatte aus Stahl ST37. Der Schaltabstand ist abhängig von den mechanischen Eigenschaften des Messobjektes und dessen elektrischer Leitfähigkeit. Bei ferromagnetischen Metallen, z.B. Nickel oder Eisen, ergeben sich wiederum andere Eigenschaften, weil die durch den Ferromagnetismus verringerte Eindringtiefe des elektromagnetischen Feldes eine geringere Leitfähigkeit vortäuscht. Die in der folgenden Tabelle angegeben Reduktionsfaktoren sind Näherungswerte, da sich durch unterschiedliche Legierungen Abweichungen ergeben. Stahl ST37: 100 % Chrom-Nickel-Stahl: 85 % Blei: 60 % Messing: 50 % Aluminium: 45 % Kupfer: 40 %.

Reflektoren werden für den Einsatz von Reflexlichtschranken benötigt. Sie bestehen üblicherweise aus Kunststoff und haben eine Vielzahl von wabenförmigen Elementen, die durch Ihre prismenartige Anordnung von reflektierenden Elementen das einfallende Licht exakt in die Einfallsrichtung zurückreflektieren. Tripelprismenreflektoren können überlicherweise bis 15° gegenüber der Senkrechten gekippt werden, ohne dass Beeinträchtigungen im Reflexionsverhalten auftreten. Ebenfalls für den Einsatz mit Reflexlichtschranken geeignet sind Reflexfolien, die in beliebige Form geschnitten werden können. Hier sind allerdings Beeinträchtigungen in Bezug auf Verkippung gegenüber der Senkrechten und in Bezug auf Reichweite zu berücksichtigen. Für den Einsatz bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen stehen Hochtemperaturreflektoren oder Versionen mit integrierter Heizung zur Verfügung.

Statt Tripelspiegel wird manchmal Reflexfolie eingesetzt. Bei dieser Folie wird das Licht ebenfalls in die Einfallsrichtung zurückgestrahlt. Jedoch verringert sich bei der Folie die Reichweite der Reflexlichtschranke auf ca. 70 %.

Eine weitere Möglichkeit, Objekte optisch zu erfasen, bietet die sogenannte Reflexlichtschranke. Das Prinzip ist ähnlich der einer Einweglichtschranke, jedoch sind hierbei Sender und Empfänger in einem Gehäuse untergebracht. Damit das Sendelicht auf den Empfänger treffen kann, wird es mit Hilfe eines Spiegels (Reflexfolie oder Triple-Reflektoren) reflektiert.

Das Funktionsprinzip einer Reflex-Lichtschranke gleicht dem einer Einweg-Lichtschranke, jedoch befinden sich Sender und Empfänger im gleichen Gehäuse. Damit das Sendelicht auf den Empfänger fällt, wird gegenüber der Lichtschranke ein Spiegel montiert. Üblicherweise wird ein Tripelprismenreflektor verwendet, der gegenüber einem Planspiegel den Vorteil hat, das Licht immer in die Richtung zu reflektieren, aus der es gesendet wurde. Aufgrund des doppelten Lichtwegs und der Verluste am Reflektor werden mit Reflexlichtschranken normalerweise geringere Reichweiten erreicht. Wie bei der Einweg-Lichtschranke können praktisch alle nicht transparenten Objekte erfasst werden, allerdings können bei stark reflektierenden oder gar spiegelnden Objekten Probleme auftreten, da diese bei idealem Winkel von der Lichtschranke nicht vom Reflektor unterschieden und somit nicht erfasst werden können. Abhilfe schafft die Verwendung einer Reflex-Lichtschranke mit Polarisationsfilter.

Das von der Sendediode einer üblichen Lichtschranke erzeugte Licht enthält Wellenzüge jeder beliebigen Orientierung. Bei von einer Reflex-Lichtschranke mit Polarisationsfilter abgestrahlte Licht enthält nur Wellenzüge mit einer Schwingungsrichtung. Dieses wird durch die Verwendung eines Polarisationsfilters (kurz: Polfilter) erreicht. Ein zweiter Filter mit einer um 90° verdrehten Polarisationsrichtung befindet sich vor der Empfangsdiode. Trifft der Lichtstrahl auf einen Tripelprismenreflektor, so wird die Polarisationsebene des reflektierten Lichtstrahls aufgrund der optischen Eigenschaften des Prismas um 90° gedreht und kann somit von der Empfangsdiode empfangen werden. Trifft der Lichtstrahl dagegen auf ein spiegelndes Objekt, wird die Polarisationsebene des reflektierten Lichts nicht verändert und das Licht kann vom Empfänger nicht empfangen werden. Vom Gerät wird dieses als Lichtstrahlunterbrechung ausgewertet und das Erkennen eines Gegenstandes signalisiert.

A photoswitch corresponds to a retro-reflective sensor in structure; i.e. transmitters and receivers are in the same housing. However the photoswitch does not work with the reflected light of a reflector, but with the light, which is reflected diffusly from the detected object. The photoswitch resembles therefore from the function an inductive or capacitive proximity switch, achieves however substantially higher switching distances. Because the intensity of the directly reflected light is evaluated (energetic principle), is detecting of objects and the switching point of the photoswitch strongly dependent on the reflection characteristics of the objects, thus from their surface finish and color (smooth, rough, shiny, reflecting, grey, black or white ...) and their size. The indication of a sensing range with energetic photoswithes therefore is possible only with reference to standard object. This can be imitated by a white cardboard in the dimensions 20x20 cm. photoswitches with background suppression

Reflextaster mit Hintergrundausblendung werten nicht nur die Intensität des zurückreflektierten Lichtes aus, sondern auch den Winkel. Der von der Sendediode emittierte Lichtstrahl wird vom Objekt diffus reflektiert und trifft über die Empfangsoptik auf zwei Empfangsdioden (FD1+2). Ist das Objekt nah zum Sensor, trifft nach den Gesetzen der Optik mehr Licht auf FD1, ist das Objekt weiter entfernt, fällt mehr Licht auf FD2. Die Farbe des Objektes spielt hier kaum eine Rolle, weil in erster Linie nicht die Menge des reflektierten Lichts ausgewertet wird, sondern der Einfallswinkel. Man bezeichnet dieses Verfahren als Triangulation. Mit diesem Verfahren lassen sich demnach Objekte unabhängig von Oberfläche und Größe selbst bei einem nahen hellen Hintergrund sicher erkennen (Hintergrundausblendung). Mit dem Potentiometer wird nun nicht mehr die Empfindlichkeit des Verstärkers justiert, sondern es wird entweder die Linse vor den Empfangsdioden oder die Dioden selbst minimal bewegt. Damit kann der Reflextaster mit Hintergrundausblendung im Gegensatz zum normalen Reflextaster und zur Lichtschranke nicht nur erkennen, dass sich ein Objekt im Strahlengang befindet, sondern er kann zusätzlich erkennen, dass sich das Objekt an der richtigen Position befindet.

Amplitude der maximal zulässigen Welligkeit der Versorgungsgleichspannung, ausgedrückt in Prozent des Mittelwertes von Letzterer. Der Betrieb bei einer Restwelligkeit < 10 % Bemessungsbetriebsspannung ist garantiert. In Wirklichkeit arbeiten viele Sensoren auch bei sehr viel höheren Restwelligkeiten einwandfrei.

Der Schaltabstand ist der Abstand, bei dem eine sich der aktiven Fläche des Näherungsschalters nähernde Messplatte einen Signalwechsel hervorruft. Die Messung des Schaltabstandes erfolgt gemäß IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2 mit einer Norm-Messplatte in axialer Richtung. Diese Messplatte besteht aus Stahl Typ FE 360 gemäss ISO 630, weist eine quadratische Form auf und ist 1 mm dick. Die Kantenlänge der Messplatte muss dem Durchmesser der aktiven Fläche bzw. dem 3-fachen Schaltabstand (Sn), wenn dieser Wert größer ist als der Durchmesser der aktiven Fläche, entsprechen.

Die maximale Schaltfrequenz gibt die höchstzulässige Anzahl der Impulse pro Sekunde bei einem konstanten Verhältnis Impuls : Pause (1:2) und halbem Bemessungsschaltabstand an. Die Messung erfolgt gemäß IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2.

NO (normal open): Bei dieser Ausgangsfunktion, die auch als Schließer bezeichnet wird, ist der Ausgang durchgeschaltet, wenn ein Objekt vom Sensor detektiert wird. Wird kein Objekt detektiert, ist der Ausgang gesperrt. NC (normal close): Bei dieser Ausgangsfunktion, die auch als Öffner bezeichnet wird, ist der Ausgang nicht durchgeschaltet, wenn ein Objekt vom Sensor detektiert wird. Wird kein Objekt detektiert, ist der Ausgang durchgeschaltet. NO+NC (antivalent): Antivalente Sensoren haben zwei Ausgänge, einen Schließer- und einen Öffnerausgang.

Die Schaltfunktion bei Lichttastern und Lichtschranken wird üblicherweise als hell- oder dunkelschaltend beschrieben. Bei hellschaltenden Lichttastern oder Lichtschranken ist der Ausgang durchgeschaltet, wenn Licht auf den Empfänger fällt. Bei Lichttastern fällt Licht auf den Empfänger, sobald ein Objekt detektiert wird, bei Lichtschranken dagegen, wenn der Lichtweg frei ist, also kein Objekt detektiert wird. Hellschaltende Lichttaster bezeichnet man daher auch als Schließer oder normal open (NO), hellschaltende Lichtschranken dagegen als Öffner oder normal close (NC). Bei dunkelschaltenden Lichttastern oder Lichtschranken ist der Ausgang durchgeschaltet, wenn kein Licht auf den Empfänger fällt. Bei Lichttastern ist dieses der Fall, wenn kein Objekt detektiert wird. Bei Lichtschranken dagegen fällt kein Licht auf den Empfänger, wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird, also ein Objekt erkannt wird. Dunkelschaltende Lichttaster bezeichnet man daher auch als Öffner oder normal close (NC), hellschaltende Lichtschranken dagegen als Schließer oder normal open (NO).

Industrielle Sensorik ist zum unverzichtbaren Bestandteil in allen automatisierten Fertigungsprozessen geworden. Sensoren liefern die notwendigen Informationen über Position, Endlagen oder Füllstände, oder dienen als Impulsgeber für Drehzahlmessungen oder Zählaufgaben. Welotec liefert ausschließlich berührungslose Sensoren, die im Vergleich zum mechanischen Schalter völlig verschleißfrei arbeiten. Sie erlauben hohe Schaltgenauigkeiten und Schaltfrequenzen und bieten einen guten Schutz gegen Staub, Feuchtigkeit und Vibrationen. Zum Lieferprogramm gehören induktive und kapazitive Näherungsschalter, Lichtschranken und Lichttaster, Ultraschallsensoren und Wegmessysteme.

Die Verwendung normaler Sensoren in Anwendungen, bei denen die Sicherheit von Personen von deren Funktion abhängt, ist nicht zulässig.

Lichtgitter und Lichtvorhänge dienen dem Finger- und Handschutz. Sie bestehen aus Sender und Empfänger und wirken berührungslos. Abhängig vom Typ sind viele verschiedene Maschinenfunktionen integriert oder über Sicherheits-Interfaces anwählbar.

Lichtgitter und Lichtvorhänge dienen dem Finger- und Handschutz. Sie bestehen aus Sender und Empfänger und wirken berührungslos. Abhängig vom Typ sind viele verschiedene Maschinenfunktionen integriert oder über Sicherheits-Interfaces anwählbar.

Lichtgitter und Lichtvorhänge dienen dem Finger- und Handschutz. Sie bestehen aus Sender und Empfänger und wirken berührungslos. Abhängig vom Typ sind viele verschiedene Maschinenfunktionen integriert oder über Sicherheits-Interfaces anwählbar.

Über dem Ausgangstransistor von Sensoren entsteht im durchgeschalteten Zustand ein stromabhängiger Spannungsabfall, der dazu führt, das die Ausgangsspannung nicht den Wert der Versorgungsspannung erreicht. Dies ist insbesondere bei Serienschaltung von Sensoren zu beachten.

Maximale Variation des Schaltabstandes innerhalb des Einsatztemperaturbereichs, ausgedrückt in Prozent des Realschaltabstandes. Bei induktiven Näherungsschaltern variiert der Schaltabstand üblicherweise um max. +/- 10 % gegenüber dessen Wert bei 23 °C.

Um zu erreichen, dass möglichst viel Licht der Reflexlichtschranke nach Reflexion am Spiegel zum Empfänger gelangt, wird ein Tripelspiegel eingesetzt. Anders als bei einen normalen Planspiegel, wird hierbei ein auftreffender Lichtstrahl immer in die Richtung reflektiert, aus der er gesendet wurde.

Ein Ultraschallsensor ist ein berührungslos arbeitender Positionsschalter, der auf die Anwesenheit von Objekten im überwachten Bereich reagiert. Dazu senden sie zyklisch einen kurzen, sehr intensiven Schallimpuls ab, welcher sich mit Schallgeschwindigkeit durch die Luft fortpflanzt. Trifft dieser Impuls auf ein Objekt, wird er zum Teil reflektiert. Dieses Echo gelangt zurück zum Sensor, welcher aus der Zeitspanne zwischen Aussenden des Impulses und Empfangen des Echos die Entfernung zum Objekt berechnet. Da die Messung der Objektdistanz unabhängig von der Intensität des Echos ist, spielt das Material der zu erfassenden Objekte, sowie deren Oberflächenbeschaffenheit praktisch keine Rolle. Es lassen sich selbst schwierigste Materialien, wie z.B. Glas, Spiegel, transparente Folien und auch Schüttgüter problemlos erfassen. Mehr zu den einzelnen Produkten finden Sie im Bereich Ultraschallsensoren.

Sofern nicht anders angegeben, gelten die Angaben für eine Raumlufttemperatur zwischen -25°C und +70°C. Im Allgemeinen können die Sensoren in einem um 10°C erweiterten Temperaturbereich betrieben werden, was zu einer geringfügigen Verschlechterung der Leistungsmerkmale führt. Auf spezielle Anfrage können Angaben bzgl. des Temperaturdrifts von serienmäßigen Sensoren für einen größeren Temperaturbereich geliefert werden.

Schutzbeschaltung, die elektronische Geräte gegen Verpolung der Versorgungsspannung oder auch aller elektrischen Anschlüsse, schützt.

Sie gibt den Versorgungsspannungsbereich innerhalb der absoluten Mindest- und Höchstwerte an.

Wegmesssysteme (englisch=position measurement systems) sind Mess-Systeme, die die Länge einer durchlaufenen Strecke messen. Es handelt sich um Sensoren für den Einsatz in der Fabrik- oder Prozessautomation zur Unterstützung bei berührungslosen Mess- oder Positionieraufgaben.   Wegmesssysteme haben in der Meßtechnik eine besondere Bedeutung, da sie auch zur Ermittlung anderer Größen herangezogen werden. Beispiele hierfür sind Geschwindigkeit und Beschleunigung.   Typische Anwendungsbereiche in der Industrie sind Greifsysteme, Linearsysteme, Positionierungssyseme und die Fluidtechnik.   Für Wegmesssysteme eignen sich im besonderen optische Sensoren, aber es existieren auch andere Wegmesssysteme wie z.B. induktive Wegmesssysteme.   Welotec bietet Ihnen Sensoren mit Messbereichen von 1 mm bis 500 m und einer Auflösung von < 0.001 mm.

Bei einer Wegmessung durch Distanzsensoren der Welotec-Serien, z.B. AWL oder OWLE wird das Prinzip der optischen Triangulation zur berührungslosen Positionsbestimmung genutzt. Ein vom Sensor ausgehender Laserstrahl produziert auf der Oberfläche des Messobjektes einen Lichtpunkt. Dieser Lichtpunkt wird über eine hochwertige Optik auf einen positionsempfindlichen Detektor projiziert. Als positionsempfindlicher Detektor ist bei der Serie AWL ein analoges PSD-Element und bei der Serie OWL eine digitale CCD-Zeile integriert. Bei der Baureihe OWTF handelt es sich um innovative Laser-Distanzsensoren mit Lichtlaufzeitmessung. Die Technologie beruht auf der Messung der Zeit zwischen Aussendung und Empfang von Laserlichtimpulsen und lässt bei einer 12-bit-Auswertung eine präzise Entfernungsmessung in einem Bereich von 300...4000 mm mit einer Auflösung von 0.9 mm zu.

Eingangsfilter, der elektronische Geräte gegen nichtperiodische Störspitzen auf der Versorgungsspannung, die z.B. durch Schaltvorgänge großer induktiver Lasten enstehen, schützt.

Öle aller Art können Kunststoffe im Dauereinsatz angreifen und ihre Eigenschaften verschlechtern. Schmieröle: In der Regel unproblematisch. Ausführung mit ölfestem PUR-Kabel verwenden (Sonderausführung). Hydrauliköle, Schneidöle: Sie greifen die meisten Kunststoffe an. Insbesondere die PVC-Kabel verfärben sich und werden brüchig. Maßnahmen: Nach Möglichkeit Kontakt mit diesen Flüssigkeiten vermeiden, vor allem an der aktiven Fläche. Ausführung mit ölfestem PUR-Kabel verwenden. Dabei ist zwischen Gehäuse, Optik und Kabel zu unterscheiden: Gehäuse: Das zum Einsatz gelangende PBTP ist gegen alle üblichen Öle sehr gut beständig, insbesondere auch gegen Schneidöle, Hydrauliköle und Bohremulsionen. Optik: Die Fenster bestehen aus Glas und werden deshalb nicht angegriffen. Hingegen verändern verölte Lichtein- und Austrittsöffnungen deren optische Eigenschaften. Die Verhältnisse müssen fallweise abgeklärt werden. Kabel: Das standardmäßig verwendete PVC-Kabel ist unbeständig gegen die meisten Öle (im Dauereinsatz Versprödung). In ölhaltiger Umgebung empfiehlt sich die Verwendung des als Option angebotenen PUR-Kabels.