Was ist ein Laser-Sensoren?
Ein Laser-Sensor ist ein berührungsloses Messgerät, das mit einem Laser den Abstand zwischen dem zu messenden Objekt und dem Sensor sowie die Dicke und Höhe des Objekts selbst misst.
Da es sich um weit verbreitete Messgeräte handelt, gibt es verschiedene Messmethoden und Genauigkeiten.
Verwendungszwecke von Laser-Sensoren
Lasersensoren können zur Messung des Abstands zu Messobjekten eingesetzt werden, z. B. in Verarbeitungs- und Förderanlagen, wenn der Abstand zum Objekt genau bekannt sein muss. Sie werden auch in Situationen eingesetzt, in denen Informationen über die Dicke des zu messenden Objekts benötigt werden, z. B. bei der Kontrolle des Aussehens eines Produkts.
Wenn das Objekt jedoch eine komplexe Form hat oder nicht berührbar ist, kann ein berührungsloser Laser-Sensor für die zerstörungsfreie Prüfung eingesetzt werden.
Prinzip der Laser-Sensoren
Grundsätzlich ermöglichen Laser-Sensoren eine berührungslose Messung, aber es gibt mehrere verschiedene Methoden. Bei der Messung des Abstands zu einem bestimmten Messobjekt kommen entweder diffus reflektierende oder positiv reflektierende Laser-Sensoren zum Einsatz.
In beiden Fällen wird das Licht der Laserquelle von der Oberfläche des zu messenden Objekts reflektiert, und die Entfernung wird durch Erfassen des reflektierten Lichts am Lichtempfänger bestimmt. Der lichtempfindliche Bereich hat eine bestimmte Flächenbreite, und der lichtempfindliche Bereich variiert je nach Winkel des reflektierten Lichts. Wenn sich der lichtempfindliche Bereich ändert, wird ein entsprechender elektrischer Strom erfasst, und diese Information wird in einen Entfernungswert umgewandelt.
Wenn die Lichtquelle auf die Oberfläche des zu messenden Objekts trifft, die über einen bestimmten Winkel hinaus geneigt ist, kann sie aufgrund ihres Aufbaus nicht erfasst werden, da das reflektierte Licht nicht in den lichtempfindlichen Bereich zurückkehrt. Dieser zulässige Neigungswinkel hängt von der Konstruktion des Wegaufnehmers ab, und Laser-Sensoren mit Reflexionslichttaster haben im Allgemeinen einen größeren Erfassungswinkel.
Wie man einen Laser-Sensor auswählt
Prüfen Sie zunächst, ob es sich bei der Anwendung um eine Abstandserfassung oder um die Erfassung von Forminformationen wie Dicke und Höhe handelt. Wenn es sich um eine Abstandsmessung handelt, gehen Sie davon aus, wie stark die Oberfläche des zu messenden Objekts geneigt ist, und wählen Sie ein Produkt aus, das oberhalb dieses Winkels messen kann, und zwar unter den Produkten, die diesem Messbereich entsprechen. Bei Dickenmessungen ist der Erfassungsbereich zu prüfen.
Die Spezifikationen für die Auflösung, die Erkennungsgenauigkeit und die Linearität werden dann in Abhängigkeit davon ausgewählt, wie genau die Messung selbst sein soll. All diese Faktoren wirken sich auf die Messgenauigkeit aus, und im Allgemeinen gilt: Je höher die Genauigkeit, desto teurer ist das Produkt, also achten Sie darauf, nicht zu viel zu spezifizieren.
Neben der Messgenauigkeit ist auch zu beachten, ob das Gerät selbst eingebaut werden kann. Wenn der Platz für die Montage nicht ausreicht, müssen Sie möglicherweise kleinere Laser-Sensoren wählen.
Weitere Informationen über Laser-Sensoren
1. Sicherheitssysteme mit Laser-Sensoren
Sicherheitssensoren sind Systeme, mit denen das Eindringen verdächtiger Personen verhindert werden kann. Sie werden an allen möglichen Orten eingesetzt, z. B. in Wohnungen, Büros und Fabriken, und sind so konzipiert, dass sie einen Alarm auslösen, wenn ein Eindringling den Sensor berührt. Laser-Sensoren sind die heute am häufigsten verwendeten Sicherheitssensoren.
Laser-Sensoren gibt es in horizontaler und vertikaler Ausführung.
Horizontaler Erkennungstyp
Dies sind Sicherheitssensoren, bei denen der Laserstrahl horizontal bei 180 °C ausgesendet wird und einen großen Bereich abdecken kann. Sie eignen sich für Überwachungssysteme in offenen Bereichen wie z. B. im Freien und erkennen bewegte Objekte. Der Überwachungsbereich kann eingestellt werden, um Bereiche, die vom System ausgeschlossen werden sollen, im Voraus zu definieren.
Vertikaler Erkennungstyp
Hierbei handelt es sich um Sicherheitssensoren, bei denen der Laserstrahl vertikal ausgestrahlt wird und Oberflächen senkrecht zur Wand oder Decke erfasst. Sie eignen sich für örtlich begrenzte Bereiche wie Flure oder vor Türen und erfassen Objekte, die sich im Verhältnis zu der Fläche, auf der der Sensor arbeitet, bewegen. Die Höhe des zu erfassenden Objekts kann ebenfalls eingestellt werden.
2. Nachteile von Laser-Sensoren
Obwohl Laser-Sensoren als berührungslose Sensoren, die Lichtstrahlen verwenden, nützlich sind, können sie unter bestimmten Bedingungen nicht richtig funktionieren.
Unebenheiten auf der Oberfläche des zu erfassenden Objekts
Laser-Sensoren mit kleinem Lichtfleck können aufgrund von Schwankungen in der empfangenen Lichtmenge durch Reflexionen, die durch Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des zu erfassenden Objekts verursacht werden, nicht richtig funktionieren. Wenn die Oberfläche des zu erfassenden Objekts uneben ist, verwenden Sie einen Sensor mit einem großen Messfleck.
Erschütterungen
Wenn der Laser-Sensor Vibrationen ausgesetzt ist, kann sich die optische Achse verschieben und eine Fehlfunktion verursachen. Überprüfen Sie die Installation des Laser-Sensors und befestigen Sie ihn mit Schrauben oder Hilfsvorrichtungen, oder installieren Sie ihn so nahe wie möglich am zu erfassenden Objekt, um die Auswirkungen einer falschen Ausrichtung der optischen Achse zu minimieren.
Gepulstes Licht
Gepulstes Licht ist eine Beleuchtungsmethode, bei der das Licht wiederholt ein- und ausgeschaltet wird. Da das Licht mit einer hohen Frequenz ein- und ausgeschaltet wird, erscheint es dem menschlichen Auge so, als ob es ständig eingeschaltet wäre, obwohl es in Wirklichkeit blinkt.
Die meisten Laser-Sensoren verwenden gepulste Laser, die bei umliegenden LEDs und anderen Lichtern, die wie sie selbst pulsieren, zu Fehlfunktionen führen können. Wenn es in der Nähe pulsierende Lichter gibt, ist es wichtig, eine Abschirmung zwischen ihnen zu installieren oder den Winkel des Empfängers so einzustellen, dass er nicht auf den Lichtempfangsteil des Sensors trifft.