Afstandssensorer – find producenter og leverandører

Afstandssensorer måler afstanden mellem en sensor og et objekt, enten uden fysisk kontakt eller ved hjælp af berøringsmåling.

De anvendes til at bestemme positioner, registrere tilstedeværelsen af objekter, overvåge fyldningsniveauer, forhindre kollisioner eller styre bevægelser i automatiserede maskiner og systemer.
Afhængigt af måleprincippet fungerer afstandssensorer optisk, akustisk, induktivt, kapacitivt, magnetisk eller mekanisk. Dette gør det muligt at tilpasse dem til forskellige materialer, måleområder, nøjagtighedskrav og miljøforhold.
Typiske anvendelsesområder findes inden for maskin- og anlægsbyggeri, automatiseringsteknologi, robotteknologi, transportbåndsteknologi, lagerlogistik, køretøjsteknologi og kvalitetssikring.
Nedenfor gives et overblik over typiske udformninger, anvendelser, fordele og vigtige udvælgelseskriterier for afstandssensorer.

Typer af afstandssensorer

Optiske afstandssensorer

Optiske afstandssensorer bruger lys til at bestemme afstanden til et objekt.
Afhængigt af udformningen arbejder de med laserlys, infrarødt lys eller synligt lys. Afstanden bestemmes ved hjælp af metoder som triangulering, flyvetidsmåling eller faseskiftmåling.
Optiske sensorer leverer ofte høj nøjagtighed og hurtige målinger. De er velegnede til positioneringsopgaver, højdemålinger, tilstedeværelseskontrol og kvalitetskontrol.
Målingen kan dog påvirkes af overfladens farve, glans, gennemsigtighed, omgivende lys eller forurening.

Lasersensorer

Lasersensorer er optiske afstandssensorer med en særligt lille og tydelig måleplet.
De er derfor velegnede til præcise målinger på små objekter, kanter eller områder, der er svære at komme til.
Afhængigt af måleområdet og udformningen kan lasersensorer registrere både korte og længere afstande.
Ved reflekterende, gennemsigtige eller meget mørke overflader skal det kontrolleres, om den valgte målemetode fungerer pålideligt.

Ultralydssensorer

Ultralydssensorer udsender lydimpulser og måler den tid, det tager for det reflekterede signal at vende tilbage.
Afstanden til objektet beregnes ud fra denne løbetid.
Da målingen ikke afhænger af farve eller optisk gennemsigtighed, er ultralydssensorer også velegnede til mørke, blanke eller delvist gennemsigtige materialer.
De anvendes blandt andet til måling af fyldningsniveau, objektdetektering og afstandsmåling.
Temperatur, luftbevægelse, bløde overflader eller ugunstige objektformer kan påvirke måleresultatet.

Induktive afstandssensorer

Induktive afstandssensorer registrerer afstanden til metalliske objekter ved hjælp af ændringer i et elektromagnetisk felt.
De fungerer berøringsfrit, er robuste og velegnede til industrielle miljøer.
Typiske anvendelser omfatter detektering af metalliske komponenters position, overvågning af maskinelementer og måling af korte bevægelsesafstande.
Sammenlignet med optiske eller ultralydssensorer er deres måleområde normalt begrænset og afhænger af måleobjektets materiale.

Kapacitive afstandssensorer

Kapacitive afstandssensorer registrerer ændringer i et elektrisk felt.
De kan registrere både metalliske og ikke-metalliske materialer, herunder plast, glas, træ, pulver og væsker.
Dette gør dem velegnede til afstandsmålinger, overvågning af fyldningsniveau og detektering af tynde materialelag.
Fugtighed, forurening og ændringer i materialegenskaberne kan påvirke målingen.

Magnetiske afstandssensorer

Magnetiske sensorer registrerer position eller afstand ved hjælp af et magnetfelt.
De anvendes f.eks. på cylindre, lineære enheder, klapper eller bevægelige maskindele.
Afhængigt af udformningen fungerer de med reedkontakter, Hall-sensorer eller magnetoresistive målemetoder.
De er særligt velegnede til anvendelser, hvor det objekt, der skal detekteres, kan udstyres med en magnet.

Mekaniske afstandssensorer

Mekaniske afstandssensorer anvender et taktilt måleelement.
De anvendes, hvor direkte kontakt er tilladt eller specifikt påkrævet.
Disse sensorer kan levere meget nøjagtige bevægelses- og positionsoplysninger, men er udsat for mekanisk slitage.
De er velegnede til inspektionsopgaver, overvågning af endepositioner og målinger på faste overflader.

Anvendelsesområder for afstandssensorer

Mekanisk konstruktion og anlægsbygning

Inden for maskinteknik registrerer afstandssensorerne positionen af emner, værktøjer, slæder og andre bevægelige komponenter.
De kan overvåge endepositioner, kontrollere bearbejdningsafstande og styre bevægelser i automatiserede processer.
Berøringsfrie sensorer er særligt fordelagtige, hvor der kræves høje cyklushastigheder eller slidfri måling.

Automatiserings- og montageteknologi

I automatiserede monteringssystemer registrerer afstandssensorer, om komponenter er korrekt placeret, fuldt indsat eller befinder sig i den tilsigtede højde.
De kan overvåge gribebevægelser, styre fremføringsprocesser og identificere defekte emner på et tidligt tidspunkt.
Korte responstider og en pålidelig forbindelse til styresystemet er særligt vigtige.

Robotteknik og håndteringsteknologi

Robotter anvender afstandssensorer til objektdetektering, positionering og undgåelse af kollisioner.
De understøtter tilnærmelsesbevægelser mod emner, registrering af gribepositioner og overvågning af sikkerhedsafstande.
Hurtige målinger og lav latenstid er nødvendige for dynamiske bevægelser.

Transportbånds- og lagerteknologi

I transportbåndssystemer registrerer afstandssensorer containere, pakker, paller og andre transporterede varer.
De overvåger afstanden mellem objekter, registrerer overbelastning og understøtter positionering ved overførselspunkter.
I lagersystemer kan de også bruges til højdemåling, overvågning af lagerpladsbelægning og undgåelse af kollisioner.

Måling af fyldningsniveau

Afstandssensorer bestemmer afstanden mellem sensoren og overfladen af et medium.
Denne værdi kan bruges til at beregne fyldningsniveauet i containere, tanke eller siloer.
Ultralyds- og optiske sensorer anvendes ofte til berøringsfri målinger.
Egnetheden afhænger af mediet, overfladens egenskaber, beholderens geometri og miljøforholdene.

Kvalitetskontrol og måleteknik

I inspektions- og målesystemer registrerer afstandssensorer komponenters højde, tykkelse, planhed eller deformation.
Der kan anvendes flere sensorer til at bestemme forskelle, profiler eller parallelitet.
Høj nøjagtighed, repeterbarhed og stabil signalbehandling er afgørende for disse anvendelser.

Køretøjs- og mobilteknologi

Afstandssensorer anvendes i køretøjer og mobile maskiner til detektering af forhindringer, positionering og overvågning af bevægelsesområder.
I disse anvendelser skal de ofte modstå vibrationer, temperatursvingninger, fugt og forurening.

Fordele ved afstandssensorer

• Berøringsfri registrering af positioner og afstande

• Reduceret mekanisk slid

• Hurtig måling af bevægelige objekter

• Egnethed til forskellige materialer og overflader

• Integration i automatiserede styringsprocesser

• Overvågning af endepositioner, påfyldningsniveauer og sikkerhedsafstande

• Høj repeterbarhed ved korrekt specifikation

• Registrering af små objekter og små ændringer i afstand

• Støtte til kvalitetskontrol og procesovervågning

• Tilpasning til korte og lange måleområder

Vigtige udvælgelseskriterier for afstandssensorer

Måleområde

Det krævede måleområde afhænger af den korteste og længste afstand, der skal detekteres pålideligt.
Ud over det nominelle måleområde skal der også tages højde for eventuelle tolerancer, vibrationer og variationer i objektets position.
En sensor bør ikke betjenes kontinuerligt ved de yderste grænser af dens måleområde.

Nøjagtighed og repeterbarhed

Den krævede nøjagtighed afhænger af anvendelsen.
Til simpel tilstedeværelsesdetektering er omtrentlige afstandsoplysninger ofte tilstrækkelige. Måle- og positioneringsopgaver kan kræve betydeligt højere opløsning og repeterbarhed.
Temperaturafvigelser, linearitetsafvigelser og måle-støj skal også tages i betragtning.

Materiale og overflade på måleobjektet

Måleprincippet skal være egnet til måleobjektet.
Induktive sensorer er kun egnede til metalliske materialer. Optiske sensorer kan påvirkes af farve, glans eller gennemsigtighed. Ultralydssensorer kræver en tilstrækkeligt reflekterende overflade.
Inden valget træffes, bør man derfor kontrollere de materialer, farver og overflader, der rent faktisk vil forekomme.

Responstid og målefrekvens

Hurtigt bevægelige objekter og korte maskincyklusser kræver sensorer med korte responstider og en høj målefrekvens.
En lavere målefrekvens er ofte tilstrækkelig til langsomt skiftende fyldningsniveauer eller positioner.
Sensorens ydeevne skal tilpasses proceshastigheden og styresystemets responstid.

Målpunkt og detekteringsområde

Optiske sensorer har en defineret lysplet, mens ultralydssensorer normalt har et kegleformet detekteringsområde.
Måleområdet skal udformes således, at det påtænkte objekt detekteres pålideligt, uden at tilstødende komponenter også detekteres.
En lille måleplet er især vigtig ved små objekter, smalle mellemrum eller strukturerede overflader.

Omgivelsesforhold

Støv, fugt, olie, vibrationer, temperatursvingninger og elektromagnetisk interferens kan påvirke målingen.
Sensorerne skal derfor have en passende beskyttelsesgrad, mekanisk styrke og temperaturbestandighed.
Der kan være behov for specielle husmaterialer og godkendelser til hygiejniske, potentielt eksplosive eller aggressive miljøer.

Udgangssignal og grænseflader

Afhængigt af udformningen leverer afstandssensorer kontaktsignaler, analoge måleværdier eller digitale procesdata.
Et binært udgangssignal er ofte tilstrækkeligt til enkel tilstedeværelsesdetektering. Analoge eller digitale måleværdier er nødvendige til kontinuerlig afstandsmåling.
Grænsefladen skal være kompatibel med den eksisterende styring, udvurderingsenhed eller feltbusmiljø.

Installation og justering

Monteringspositionen har indflydelse på målenøjagtigheden.
Sensoren skal monteres sikkert og justeres, så målesignalet når måleobjektet under passende forhold.
Vibrationer, vinkelændringer eller forhindringer inden for målefeltet kan føre til målefejl.

Parametrisering og diagnostik

Med justerbare sensorer kan måleområdet, skiftpunkterne, filtreringen og udgangsadfærden tilpasses.
Brugervenlig parametrisering forenkler idriftsættelse og tilpasning til skiftende produkter.
Diagnostiske funktioner kan give tidlige advarsler om forurening, signaltab eller uegnede måleforhold.

Oversigt

Afstandssensorer registrerer afstanden mellem en sensor og et objekt og leverer vigtige oplysninger til styring, positionering, overvågning og kvalitetssikring.
Afhængigt af anvendelsen anvendes optiske, akustiske, induktive, kapacitive, magnetiske eller mekaniske måleprincipper.
De vigtigste udvælgelseskriterier omfatter måleområde, nøjagtighed, målemateriale, responstid, miljøforhold og grænseflader.

Afstandssensorer fås fra forskellige producenter og leverandører. Omfattende oplysninger om producenter og leverandører af afstandssensorer fra hele verden findes på Exportpages.