Sensoren

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Sensoren sind die Sinnesorgane der Maschinen und werden überall in der Automatisierungstechnik eingesetzt. Sensoren sind technische Bauteile, die bestimmte chemische oder physikalische Eigenschaften wie beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit oder Wärme und/oder die Beschaffenheit seiner Umgebung als Messgröße erfassen. Sensoren lassen sich auch als Detektoren,(Mess-)Aufnehmer oder (Mess-)Fühler bezeichnen.

Die Sensoren werden in vielen unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Dazu zählen der Maschinen- und Anlagenbau sowie Anwendungen in der Fabrikautomation und Prozesstechnik. Spezielle Lösungen werden unter anderem für Lebensmittelapplikationen und mobile Arbeitsmaschinen angeboten.Neben baulichen Maßnahmen, wie beispielsweise hochwertige Gehäusewerkstoffe und Beschichtungen, verfügen die Sensoren auch über entsprechende Zulassungen (zum Beispiel ATEX oder E1).


Arten von Sensoren

Es wird unterschieden zwischen binären Sensoren und analogen Sensoren.


Binäre Sensoren

Binäre Sensoren haben einen schaltendes Ausgangssignal und werden z.B. zum Erkennen von Endlagen eingesetzt.


Analoge Sensoren

Analoge Sensoren haben Ausgangssignale die mehr Informationen als 0 und 1 enthalten.

Sie können z.B. als Wegmesssysteme Abstände und Wege erfassen.

Schnittstellen von Sensoren

Ausgangssignale analoger Sensoren können Spannungs- oder Stromwerte sein (0 - 10 V oder 4 - 20 mA) oder digitale Signale wie z.B. SSI oder Bus-Schnittstellen.

Spannungsausgang

Üblich sind beim Spannungsausgang 0 - 10 V. Es gibt auch Versionen mit 0 - 5 V, -10 - +10 V oder 0,5 V - 5 V.

Stromausgang

Beim Stromausgang sind die Varianten mit 0-20 mA und 4-20 mA am gebräuchlichsten. Die 4-20 mA Stromschnittstelle hat den Vorteil dass ein Kabelbruch des Sensors erkannt werden kann. Der kleinste Ausganggstrom (z.B. bei Nullposition) liegt bei 4 mA. Bei einem Kabelbruch fließt kein Strom mehr und wird von der Steuerung dann als Fehler erkannt.

IO-Link

Der IO-Link ist eine Weiterentwicklung der digitalen Sensorschnittstellen. IO-Link basiert auf einer einfachen Punkt-zu-Punkt Verbindung mit einem ungeschirmten 3-adrigen Kabel. IO-Link ist die erste, weltweit standardisierte IO-Technologie (IEC 61131-9) um mit Sensoren und auch Aktoren zu kommunizieren.

Physikalische Funktionsprinzipien

Physikalische Funktionsprinzipien von Sensoren sind z.B:

  • induktiv
  • kapazitiv
  • magnetisch
  • magnetoresistiv
  • magnetostriktiv
  • optisch/Laser
  • potentiometrisch
  • Ultraschall

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