Optische Sensorik - Beschreibung

 

Faseroptische Sensoren für Abstandsmessung und Vibrationsmessung arbeiten berührungslos und stellen eine günstige Alternative für Messungen in der Fertigungstechnik dar. Typische Anwendungen sind hier z.B.:

  • Bewegungserfassung der Stellglieder
  • Vibration im Lager
  • Auslenkung der Membran
  • Abstandsmessung in Flüssigkeit
  • Dynamische Untersuchung an der Kraftstoffeinspritzdüse
  • Eindringstudie und Schlagstudie
  • Positionierung von Teilen
  • Schwingungsuntersuchung am Piezokristall
  • Kolbenpositionserfassung ( TDC )
  • Kolbenweg
  • Erfassen von Kratzern
  • Servosteuerung
  • Spulenauslenkung
  • Geschwindigkeitsmessung
  • Messung der strukturellen Verformung
  • Erfassung der Oberflächengüte
  • Vibrationsmessung an der Turbinenschaufel
  • Messen der Schwingung im Ultraschallbereich
  • Steuerung des Prozess im Vakuum
  • Ventilkennlinienmessung und Ventilhubmessung
  • Automatische Teileuntersuchung
  • Lager / Wellen-dynamische Messung
  • Kommutator-Profil
  • Computer Festplattenmontage
  • Verformungsstudie
  • Abstand zu Glas
  • Abstand zu Papier
  • Abstand zu Kunststoff
  • Dynamische Ausdehnung
  • Festplattendicke
  • Prozesssteuerung
  • Unrundheit der Welle
  • Wellenumlaufbahn
  • Erfassung für strukturelle Verformung
  • Messen der Oberflächengüte
  • Dehnung und Schwingung der Turbinenschaufel
  • Ultraschallschwingung
  • Anwendung im Ultrahochvakuum
  • Schwingungsanalyse
  • Verwindung

Die Produktpalette für optische Sensorik beinhaltet:

Alle Sensoren können nach Spezifikation des Kunden gefertigt werden.

 

D-Sensoren (Spezifikation siehe pdf-Datenblatt)

 

Für Applikationen, bei denen sich das Messobjekt entlang der Sensorachse bewegt.
D-Sensoren bieten ein Ausgangssignal, das proportional zum Abstand und dem Reflektionsgrad der Oberfläche des Messobjekts ist. Die Ausgangsfunktion liefert zwei nutzbare Arbeitsbereiche: Im Nahbereichsbetrieb wird die höchste Auflösung erreicht, während bei größeren Arbeitsabständen hohe Empfindlichkeit in einem größeren Arbeitsbereich zur Verfügung steht.

 

d-sensoren

 

 

Anwendungsbereiche für D-Sensoren sind z.B.:
  • Bewegungserfassung von Stellgliedern
  • Vibrationen bei Lagern
  • Auslenkung von Membranen
  • Abstandsmessung in Flüssigkeiten
  • Dynamische Untersuchungen an Kraftstoffeinspritzdüsen
  • Eindringstudien und Schlagstudien
  • Positionieren von Teilen
  • Schwingungsuntersuchungen an Piezokristallen
  • Kolbenpositionserfassung ( TDC )
  • Kolbenweg
  • Erfassen von Kratzern
  • Servosteuerung
  • Spulenauslenkung
  • Geschwindigkeitsmessung
  • Messen struktureller Verformungen
  • Erfassen der Oberflächengüte
  • Vibrationsmessungen an Turbinenschaufeln
  • Messen von Schwingungen im Ultraschallbereich
  • Steuern von Prozessen im Vakuum
  • Ventilkennlinienmessung und Ventilhubmessung


RC-Sensoren (Spezifikation siehe pdf-Datenblatt)

 

Für Anwendungen, bei den das Messobjekt rotiert oder aus dem Sensorbereich herausbewegt wird Bewegungsart des Messobjekts. RC Sensoren liefern ein Ausgangssignal, das proportional zum Abstand aber unabhängig vom Reflektionsgrad der Oberfläche des Messobjekts ist. Die Ausgangsfunktion bietet einen einzelnen Arbeitsbereich.

 

rc-sensoren

 

 

DAS ARBEITSPRINZIP: Licht wird aus einer Seite eines Faserbündels auf das Messobjekt projiziert. Das vom Messobjekt reflektierte Licht wird von zwei weiteren Faserbündeln aufgenommen und auf zwei voneinander unabhängigen Übertragungswegen dem Sensor zugeleitet. Mit einer Division wird der gemessene Abstand ermittelt. Er hängt nicht vom Reflektionsgrad der Oberfläche des Messobjekts ab. Deshalb werden die Sensoren als reflektionskompensiert bezeichnet.

arbeitsprinzip

 

 

Anwendungsbereiche für RC-Sensoren sind z.B.:
  • Automatische Teileuntersuchung
  • Lager / Wellen-dynamische Messungen
  • Kommutator-Profil
  • Computer Festplattenmontage
  • Verformungsstudien
  • Abstand zu Glas
  • Abstand zu Papier
  • Abstand zu Kunststoff
  • Dynamische Ausdehnung
  • Festplattendicke
  • Prozesssteuerung
  • Unrundheit von Wellen
  • Wellenumlaufbahnen
  • Erfassen struktureller Verformungen
  • Messen der Oberflächengüte
  • Dehnung und Schwingungen von Turbinenschaufeln
  • Ultraschallschwingungen
  • Anwendung im Ultrahochvakuum
  • Schwingungsanalysen
  • Verwindungen


Vakuum-Sensoren (Positionserfassung im Vakuum)

 

Die faseroptischen Abstandssensoren eignen sich hervorragend für Wafer Abstandsmessungen und Positionsmessungen im Vakuum. Sie arbeiten in einem breiten Temperaturbereich, sind in vollem Umfang für Applikationen im Vakuum geeignet, weisen geringste Abmessungen auf und bieten dabei Genauigkeiten im Sub-Mikron-Bereich. Sie stellen eine leistungsfähige Low-Cost-Alternative zur Laserinterferometrie dar.

 

d-sensoren

  • Mehrkanalige Durchführung für bis zu 10e-7 Torr (BvF, in Abb. oben)
  • Einkanalige Ultrahochvakuum Durchführung für bis zu 10e-11 Torr (Bv2, in Abb. mitte)
  • Fensteraufnehmer, nur die Spitze befindet sich im Vakuum, für bis zu 10e-7 Torr (W, in Abb. mitte)
  • Niedrigvakuumdurchführung für bis zu 10e-3 Torr (Fv1, in Abb. unten)




Elektronik für analoge oder digitale Ausgänge:

 

Analoge Ausgänge
Analoge Sensoren sind wegen ihrer kurzen Reaktionszeit ideal für das Messen von Relativbewegungen in dynamischen Applikationen geeignet. Sie sind jeweils als reflektionsgestützte sowie als reflektionskompensierte Sensoren verfügbar.
DC bis 20 kHz Bandbreite als Standardmodell
DC bis 200 kHz Bandbreite oder höher optional verfügbar
DC bis 100 Hz Bandbreite bieten die höchste Auflösung
D (reflektions-gestützt)

d-analog

RC (reflektions-kompensiert)

rv-analog


Digitale Ausgänge
Digitale Abstandsmesssysteme (DMS = Displacement Measurement System) sind die beste Wahl für absolute Abstandsmessungen, Multiplexbetrieb und Prozesssteuerung. Dabei stehen Datenraten bis zu 5 kHz zur Verfügung. Linearisierter RS-232-Ausgang. Kalibrationsdaten werden onboard gespeichert. Verfügbar sind sowohl die D- als auch die RC-Modelle.

Standardmesssysteme können mit einzelnen oder zweifachen Sensoren arbeiten. Dazu gehört:

  • Elektronik für RS-232-Kommunikation
  • Tastatur/LC-Display für direkte Bedienung

dms

Minimesssysteme sind mit Einzelsensoren ausgestattet und werden ausschließlich über den PC betrieben.

dms mini

Das 10DMS als modulares Mehrkanal Rack nimmt beliebige Kombinationen von bis zu 10 Philtec Sensoren auf.

dms modular

10-Kanal DMS Rack

dms 10 kanal rack