Gerätebeschreibung; Funktionsweise Und Systemaufbau - MTS Sensors Temposonics R-Serie SSI Betriebsanleitung

Temposonics R-Serie SSI
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Betriebsanleitung
4. Gerätebeschreibung

4.1 Funktionsweise und Systemaufbau

Produktbezeichnung
• Positionssensor Temposonics
Bauform
• Temposonics RP (Profilsensor)
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• Temposonics RH (Stabsensor)
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• Temposonics RD4 (abgesetzte Elektronik)
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• Temposonics RT4 (redundant mit abgesetzter Elektronik)
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• Temposonics RF (flexibler Messstab)
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Messlänge
• RP 25 ... 5080 mm
• RH 25 ... 7620 mm
• RD4 25 ... 5080 mm
• RT4 25 ... 2540 mm
• RF 150...20.000 mm
Ausgangssignal
• SSI
Anwendungsbereich
Temposonics Positionssensoren dienen dem Erfassen und Umfor-
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men der Messgröße Länge (Position) im automatisierten, industriellen
Anlagen- und Maschinenbau.
Funktionsweise und Systemaufbau
Die absoluten, linearen Positionssensoren von MTS Sensors basie-
ren auf der proprietären, magnetostriktiven Temposonics
und erfassen Positionen zuverlässig und präzise.
Jeder der robusten Positionssensoren besteht aus einem ferromag-
netischen Wellenleiter, einem Positionsmagneten, einem Torsions-Im-
pulswandler und Sensorelektronik zur Signalaufbereitung. Der Magnet,
der am bewegten Maschinenteil befestigt ist, erzeugt an seiner jewei-
ligen Position ein Magnetfeld auf dem Wellenleiter. Zur Positionsbe-
stimmung wird ein kurzer Stromimpuls in den Wellenleiter geleitet,
welcher ein radiales Magnetfeld erzeugt. Die kurzzeitige Interaktion
beider Magnetfelder löst einen Torsionsimpuls aus, der den Wellen-
leiter entlang läuft. Wenn die Ultraschallwelle das Ende des Wellen-
leiters erreicht, wird sie in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die
Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet, ist bekannt. Daher
lässt sich anhand der Zeit, die zwischen dem Auslösen des Strom-
impulses und dem Empfang des Rücksignals vergeht, eine exakte, li-
neare Positionsmessung bestimmen. So entsteht ein zuverlässiges
Positionsmesssystem mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit.
R-Serie
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Technologie
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Positionsmagnet (Magnetfeld)
2
Die Interaktion mit
dem Magnetfeld des
Positionsmagneten
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generiert einen
Torsionsimpuls Der Torsionsimpuls
breitet sich aus
Abb. 3: Laufzeit-basiertes magnetostriktives Positionsmessprinzip
Modularer Aufbau der Mechanik und Elektronik
• Das Sensorprofil oder der Sensorstab schützen den innenliegenden
Wellenleiter.
• Das Sensorelektronikgehäuse, ein stabiles Aluminiumgehäuse,
enthält die komplette elektronische Schnittstelle mit aktiver Signal-
aufbereitung. Eine doppelte Kapselung sorgt hier für hohe Betriebs-
sicherheit und optimalen EMV-Schutz (Elektromagnetische
Verträglichkeit).
• Der externe Positionsmagnet ist ein Dauermagnet. Befestigt am
bewegten Maschinenteil, fährt er über den Sensorstab oder das
Sensorprofil und löst durch die Sensorstabwand die Messung aus.
• Der Sensor kann direkt an eine Steuerung angeschlossen werden.
Seine Elektronik erzeugt einen streng positions-proportionalen
Signalausgang zwischen der Start- und Endposition.
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Torsions-
Impulswandler
Stromimpuls erzeugt
Magnetostriktives
ein Magnetfeld
Messelement
(Wellenleiter)
1
Der Wandler
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erfasst die
akustische
Welle
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Die Position wird anhand
der Laufzeit ermittelt