TITELSTORY

Magnetische Positionssensoren sichern Schweißtiefe
Exakte Messung erschließt Optimierungspotential bei Ultraschall-Schweißprozessen
Zuverlässig, schnell, flexibel, effizient – mit diesen Attributen punkten die Ultraschall-Schweißanlagen der MS Spaichingen in der internationalen Automobil- und Verpackungsindustrie. Die gleichen Merkmale gelten auch für die magnetischen Positionssensoren MPS von Sick, die an den Sonotroden zur analogen Schweißtiefenmessung eingesetzt werden und so die Qualität der thermischen Kunststoff-Fügeprozesse maßgeblich sicherstellen.

THEMA: SENSORIK FÜR DIE FABRIKAUTOMATION

Perzeptiver Dreibereichsfarbsensor vs. Spektralfotometer
Auswahlkriterien für Messgeräte zur Farbmaßzahlerfassung in der Industrieautomation
Die Erfassung von Farbeigenschaften wird bei vielen industriellen Prozessen immer häufiger zu einer wichtigen Aufgabenstellung. Als Beispiele seien hier der Bereich der Qualitätssicherung von Produkten oder die Steuerung von Produktionsabläufen mittels Farbeigenschaften genannt. Zur Erfassung von Farbeigenschaften gibt es grundsätzlich zwei Geräteklassen. Spektralfotometer liefern bei geringer Messrate genaue Farbmaßzahlen und spektrale Informationen. Sie sind aber aufwendiger und teuer als die alternativen perzeptiven Farbsensoren, die sich durch eine hohe Messrate und ein sehr einfaches Prinzip auszeichnen. Welche Geräteklasse für welche Anwendung geeignet ist, soll in diesem Beitrag geklärt werden.

Leuchtdioden im Blickfeld
Alles im richtigen Licht?
Leuchtdioden (LED) dienten in der Vergangenheit als Anzeigen- und Signalelemente dazu, hauptsächlich Informationen anzuzeigen. Das zunehmende Interesse an Leuchtmitteln, die Umwelt- und Ressourcen schonen, hat die weitere Entwicklung der Leuchtdioden wesentlich beeinflusst.

Optische Mikrosysteme
Kleine Revolution für die Bereiche Gesundheit, Energie und Umwelt
Institute der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) Jena, der Technischen Universität Ilmenau (TUI) und das CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik in Erfurt haben sich seit 2008 zum Kompetenzdreieck für Optische Mikrosysteme OptiMi zusammengefunden und konnten jüngst für die zweite Stufe des Projekts über sechs Millionen Fördermittel vom BMBF und dem Freistaat Thüringen einwerben. Was dahinter steckt erläutert der Sprecher des Forscher-Konsortiums Prof. Dr. Andreas Tünnermann sowie weitere Kollegen aus Erfurt, Ilmenau und Jena im Gespräch mit SR Chefredakteur Dr. G erhard Weißler. Prof. Tünnermann ist gleichzeitig Leiter des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) in Jena.

Die drei tragenden Säulen von IO-Link (Teil 3)
Datenhaltung und Diagnose
Im zweiten Teil dieser Artikelserie konnten Sie lesen, wie vielfältig und nutzbringend die Möglichkeiten der Parametrierung eines Sensors/Aktors unter IO-Link sind. Im dritten und letzten Teil erfahren Sie, wie Sie mit IO-Link Ihre Parameter-Datenhaltung optimieren und die Replikation von Parametern im Servicefall vereinfachen können.

PRAXIS & PRODUKTE

Kalibrierungsoptimierung
Sensor-Signalaufbereitung mit internen Korrekturalgorithmen
Die klassische und immer wiederkehrende Herausforderung für Entwickler von Sensorschnittstellen besteht in der Korrektur und Kalibrierung des normalerweise nicht idealen Verhaltens von Transducern. Am stärksten tragen dazu die nichtlineare Reaktion auf Stimuli (Verstärkung), Offset und Temperaturabhängigkeit von einem oder beiden dieser Faktoren bei. Bisher gab es für diese Problematik eine Vielzahl von Entwicklungskonzepten und Simulationen. Doch mit dem Aufkommen von Commodity-ICs mit High-Performance Analog- und Digital-Funktionen reduzieren sich Aufwand und Kosten der Sensorkorrektur. Zugleich erhalten Entwickler eine Auswahl systematischer Methodiken und Werkzeuge für die Sensorkorrektur. Der folgende Beitrag untersucht diese Techniken und beschreibt, wie sie sich auf eine Reihe von Sensor-Signal-Konditionierer-ICs (SSCs) optimieren lassen, die preiswert und doch flexibel konfigurierbar sind. Dies ermöglicht hochgenaue Messungen mit einer Vielzahl von Sensortypen. Ein wichtiger Teil dieser Optimierung sind die Erfahrung und Entwicklungsunterstützung durch den SSC-Hersteller.

Sensor-Analog-Front-End für Transmitter
Einfacheres Design von Messwertgebern
Messwertgeber werden in der Prozesstechnik üblicherweise eingesetzt, wenn Größen wie etwa Temperaturen, Drücke, Durchflussraten u. ä. geregelt werden müssen. In diesem Beitrag geht es um das Grundprinzip der Temperaturtransmitter, also unter anderem um das Messverfahren und die Übertragung über die 4–20 mA-Stromschleife. Anschließend wird beschrieben, welche Lösung Texas Instruments für diese Anwendung bereithält und welche Vorteile diese Lösung hinsichtlich des Designs mit sich bringt.

Strukturüberwachung: Wireless
Reste der Kathedrale von L’Aquila mit Fernabfrage
Die Aufgabe: Erstellen eines Ferndiagnosesystems mit integrierter Hard- und Software, um die Kathedrale von L’Aquila, die bei einem Erdbeben im April 2009 schwer beschädigt wurde, zu sanieren und teilweise zu rekonstruieren. Die Lösung: Mit den Modulen und Sensoren des Wireless-Sensornetzwerks (WSN) von National Instruments Strukturparameter messen und Daten drahtlos an eine zentrale Steuerungseinheit übertragen, damit ein Anwender aus der Ferne darauf zugreifen und während der Rekonstruktion die richtigen Korrekturmaßnahmen vornehmen kann.

Messende Lichtschranke mit IO-Link
Schaltender Triangulator schließt Lücke zwischen Distanzsensor und Lichtschranke
Die mit zwei Gegentaktausgängen ausgestattete «messende Lichtschranke» RL31-8-H von Pepperl+Fuchs kann wahlweise als Taster mit Hintergrundausblendung, als Taster mit Hintergrundauswertung, im Fensterbetrieb mit Vorder- und Hintergrundausblendung sowie in einem Hysteresemodus arbeiten. Zusammen mit der standardmäßig integrierten IO-Link-Schnittstelle bietet der Optosensor damit eine bisher nicht gekannte Flexibilität bei der Adaption an unterschiedliche Aufgabenstellungen. Das extrem helle Licht der Dünnschicht-LED PowerBeam sorgt dafür, dass die Schwarz-Weiß-Differenz im gesamten Tastbereich von 50...800 mm kleiner als fünf Prozent bleibt.

Skalierbares Mess-, Regel und Automatisierungssystem
dezentral – autonom – flexibel
Modular aufgebaut nutzt das Jumo mTRON T einen Ethernet-basierten Systembus und eine integrierte SPS – auch für dezentrale Automatisierungsaufgaben. Das universell einsetzbare Mess-, Regel- und Automatisierungssystem vereint das umfangreiche Prozess-Know-how des Herstellers, mit einem einfachen, anwendungsorientierten und benutzerfreundlichen Konfigurationskonzept.

Ephy-Mess expandiert mit Temperaturmesstechnik
Zweiter Neubau in fünf Jahren
Im Rahmen der neuerlichen Betriebserweiterung – ein 5-Millionen-Projekt – hat Geschäftsführer Andreas Becker die F&E Abteilung von Ephy-Mess hinsichtlich Platz und Personal schlicht verdreifacht. Mehr Flexibilität, gesicherte Liefertreue trotz stark zunehmender Auftragszahlen, größere Fertigungslose und Optimierung die Abläufe standen bei der Planung im Vordergrund und sind jetzt realisiert.

AUS DEM AMA FACHVERBAND
Sensorik und Messtechnik in der Agrar und Forstwirtschaft.