Hochleistungs-Fotosensoren und faseroptische Sensoren

Funktionsweise faseroptischer Sensoren zur Objekterfassung

Sensoren zur Anwesenheitskontrolle/Objekterfassung werden in einer Vielzahl von industriellen Prozessen eingesetzt und gehören zu den meistgenutzten industriellen Sensortechniken weltweit. Optische Messtechniken spielen dabei in vielen Anwendungsbereichen eine wesentliche Rolle und kommen überall dort zum Einsatz, wo berührungslos gemessen werden soll und der Sensor nicht in unmittelbarer Nähe des Messobjekts platziert werden kann. Bei faseroptischen Systemen kommen optische Sensoren in Verbindung mit Lichtwellenleiter zum Einsatz, die es ermöglichen, alle elektronischen Teile abseits der Messstelle zu platzieren.

Bei den optischen Sensoren zur Anwesenheitskontrolle stehen unterschiedliche Arbeitsprinzipien zur Auswahl:

• Lichttaster

Diese arbeiten im Reflexionsprinzip: Sende- und Empfangseinheit sind in einem Gerät integriert. Die Empfangseinheit misst die Intensität des ausgesendeten und reflektierten Lichts. Wird der eingestellte Schwellwert überschritten, ist auf die Anwesenheit des zu erfassenden Messobjekt rückgeschlossen. Der Sensor agiert daher in gewissem Sinne wie ein Hell-/Dunkel-Schalter.

In Verbindung mit geeigneten Lichtleitern können auch faseroptische Lichttaster realisiert werden für schwer zugängliche Messstellen, raue Umfeldbedingungen oder auch ATEX-Umgebungen.

•  Ein-Weg-Lichtschranken

Bei Lichtschranken sind Sende- und Empfangseinheit voneinander getrennt und werden einander gegenüberliegend platziert – das vom Sender ausgestrahlte Licht wird direkt vom Empfänger erfasst und bildet so die namensgebende „Lichtschranke“. Wird dieser Lichtstrahl durch ein Objekt unterbrochen, so erhält der Empfänger kein Licht und schaltet den Ausgang.

Lichtschranken können je nach Anwendungsbedingungen sowohl mit Lichtleiter (faseroptische Lichtschranke) als auch ohne umgesetzt werden. Für faseroptische Lichtschranken ist zu beachten, dass eine Faseroptik mit zwei getrennten Armen einzusetzen ist.

• Kollisions-Schutzsensoren

Unsere Kollisionsschutzsensoren für Laufkräne stellen eine Besonderheit unter den optischen Sensoren zur Anwesenheitskontrolle dar: Sie funktionieren wie umgekehrte Lichtschranken, die im Betriebszustand offen sind und erst bei Annäherung der beiden Kräne zueinander geschlossen werden. Unsere Krankollisionsschutzsensoren zeichnen sich durch Eigenüberwachung und besonders große Reichweiten aus.

• Passivsensoren

Passivsensoren sind eine weitere Sonderform optischer Sensoren: Diese verfügen über keine eigene Lichtquelle, sondern werten die Abstrahlung externer Lichtquellen aus: In Normalzustand empfängt der Passivsensor nur geringe Lichtintensitäten. Erst wenn ein Objekt mit hoher Emission (z.B. aufgrund hoher Temperaturen) in der Erfassungsbereich kommt dessen vom Sensor empfangene Lichtintensität den eingestellten Schwellwert überschreitet, schaltet der Sensor.

Diese Sensoren werden von uns vor allem zur Erfassung von glühenden Metallen oder Lichtblitzen eingesetzt; aufgrund der hohen Temperaturen meist dann als faseroptische Systeme.

• Reflexions-Lichtschranken

Reflexions-Lichtschranken stellen eine weitere Sonderform der optischen Sensoren dar und bestehen aus einem Reflexlichttaster, der mit einem gegenüberliegenden Reflektor oder Spiegel eine Lichtschranke aufbaut. Aufgrund der oftmaligen Anfälligkeit der Reflektoren gegenüber Verschmutzung oder höheren Temperaturen bieten wir diese jedoch nicht an.